초록 ▼

연구의 목적 및 내용
□ 현재 백신 및 치료제가 없는 바이러스 감염질환의 백신을 필두로 안전하고 효과적인 신규 바이러스 예방 백신을 개발 가능성 타진하고 기존 백신들의 문제점들을 해결할 수 있는 플랫폼으로 파지기반의 바이러스 예방 백신을 개발하고자 함. 나아가, 인간항체-파지 라이브러리 스크리닝을 통해서 바이러스 감염질환의 항체 치료제를 연구하고자 함.
- 수족구병 유발 바이러스들의 주요 capsid 단백질 중의 에피톱을 발굴하여 면역반응 유도능을 확인하고자 함
- 파지 Nanofiber 엔지니어링을 통해 파지 기반

연구의 목적 및 내용
□ 현재 백신 및 치료제가 없는 바이러스 감염질환의 백신을 필두로 안전하고 효과적인 신규 바이러스 예방 백신을 개발 가능성 타진하고 기존 백신들의 문제점들을 해결할 수 있는 플랫폼으로 파지기반의 바이러스 예방 백신을 개발하고자 함. 나아가, 인간항체-파지 라이브러리 스크리닝을 통해서 바이러스 감염질환의 항체 치료제를 연구하고자 함.
- 수족구병 유발 바이러스들의 주요 capsid 단백질 중의 에피톱을 발굴하여 면역반응 유도능을 확인하고자 함
- 파지 Nanofiber 엔지니어링을 통해 파지 기반 수족구병 예방 백신 플랫폼 구축 및 예방 효과를 증명하고자 함
- 수족구병 치료제 개발을 위한 인간 항체-파지 라이브러리 제작
- 인간항체-파지 라이브러리 스크리닝으로 수족구병 유발 바이러스 항체 치료제 연구함

연구개발성과
◯ 수족구병 유발 엔테로바이러스71과 콕사키바이러스A16의 주요 capsid 단백질 중 에피톱 발굴하고, 양친매성 펩타이드를 제작하여 면역반응 유도능을 평가함.
- 엔테로바이러스71과 콕사키바이러스A16의 에피톱 발굴
- 심각한 부작용을 유발하는 엔테로바이러스71의 에피톱을 중심으로 에피톱을 선별하여 VP1, VP2, VP3에서 각각 하나씩 에피톱 서열을 확보
- 양친매성 펩타이드를 디자인하고 제작하여 면역반응 유도능을 평가함
- 펩타이드보다 제작한 양친매성 펩타이드의 면역반응 유도능이 우수함을 확인함
◯ 파지 Nanofiber 엔지니어링을 통해 파지 기반 수족구병 예방 백신 플랫폼 구축 및 예방 효과 유효성을 검증함.
- 파지 유전자 조작으로 바이러스 에피톱을 발현하는 파지 플랫폼을 구축함
- 정상 마우스에 면역화하여 파지 5종의 면역반응 유도능을 평가함
- 체액성 면역과 세포성 면역을 잘 활성화 할 수 있음을 확인함
- 수족구병 감염동물 모델에서 VP1 에피톱-파지 기반 백신이 유효함을 입증함
◯ 수족구병 치료제 개발을 위한 인간 항체-파지 라이브러리 제작하고 라이브러리 스크리닝을 통해 수족구병 유발 바이러스 항체 치료제 연구
- 라이브러리 스크리닝 방법을 확립하였으며, 스크리닝을 후에 발굴된 다수의 서열을 편리하게 선별할 수 있는 방법을 고안함
- 엔테로바이러스71 VP1과 친화도가 있는 2종의 scFv 서열, 엔테로바이러스71 VP3과 친화도가 있는 5종의 scFv 서열을 확보함
◯ 연구 과정에서 도출된 연구 결과를 활용하여 SCI급 논문 1편을 게재 수락완료, 온라인 출판을 기다리는 중임. SCI급 논문 투고 1편, 투고 준비중 1편이 있으며, 국내특허 출원을 함께 준비중에 있음. 추가적인 연구를 통해 종료 후 3년 이내에 다수의 SCI급 논문이나 특허의 도출이 가능하리라 예상됨.

연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
◯ 수족구병의 백신 후보로 양친매성 펩타이드 백신과 파지 기반의 백신을 제안하고, 바이러스 결합 scFv 서열을 확보함.
◯ 엔테로바이러스71에 특이성을 갖는 파지 기반의 백신 제작 기술은 인체에 안전함은 물론 저비용 대량 생산이 용이하다는 장점을 바탕으로, 수족구병 바이러스 백신뿐만 아니라 다른 바이러스나 균 감염증의 백신을 개발하는 플랫폼으로서 활용 가능함.
◯ 본 연구의 결과인 scFv는 바이러스 검출 키트를 비롯한 바이오 의료 산업 전반에 활용 가능함.

(출처 : 요약문 12p)

Abstract ▼

Purpose&Contents
□ Development of a phage-based antivirus vaccine as a platform to solve the problems of existing vaccines and to develop a new safe and effective vaccine, starting with a vaccine against a viral infectious disease without current vaccines and treatments. In addition, development

Purpose&Contents
□ Development of a phage-based antivirus vaccine as a platform to solve the problems of existing vaccines and to develop a new safe and effective vaccine, starting with a vaccine against a viral infectious disease without current vaccines and treatments. In addition, development of antibody therapeutics using human antibody-phage library screening.
- Investigation of the epitopes among major capsid proteins of hand, foot and mouth disease (HFMD)-inducing viruses, to confirm the ability to induce immune responses
- Development of the phage-based antivirus vaccine platform, hand and foot disease prevention vaccine and evaluation of its effectiveness
- Preparation of human antibody-phage library for development of treatment for hand, foot and mouth disease
- Human antibody-phage library screening to identify scFv sequences to bind enterovirus71 for the treatment of HFMD

Results
◯ Epitope discovery of major capsid proteins of enterovirus71 and coxsackievirusA16, and the design and preparation of peptide amphiphiles to evaluate the induction of immune response.
- Epitope discovery of enterovirus71 and coxsackievirusA16
- Epitope selection from enterovirus71 which causes serious side effects than coxsackievirusA16, thereby securing one epitope sequence from each of VP1, VP2, and VP3
- Design and preparation of peptide amphiphiles to assess immune responses
- Verification of the peptide amphiphiles that produced better immune response than peptides
◯ Development of the phage nanofiber engineering method. Preparation of the phage-based HFMD prevention vaccine platform and evaluation of its effectiveness.
- Development of the phage nanofiber-based vaccine platform that expresses viral epitopes
- Immunization of five phages by immunizing normal mice and verification of the effectiveness
- Verification of VP1 epitope-phage based vaccine in HFMD Tg mice model
◯ Preparation of human antibody-phage library for the research of therapeutics in HFMD
- Establishment of methods for library screening, and convenient selection after screening
- Identification of 2 scFv sequences for enterovirus71 VP1 and 5 scFv sequences for enterovirus71 VP3

Expected Contribution
◯ Peptide amphiphile-based vaccines and phage-based vaccines are proposed as vaccine candidates for hand, foot and mouth disease, and virus-binding scFv sequences are obtained.
◯ Phage-based vaccine manufacturing technology could be safe for human body and easy to produce in low cost. It can be used as a platform to develop not only hand, foot and mouth virus vaccines but also vaccines against other viruses and fungal infections.
◯ scFv, the results of this study, can be used throughout the biomedical industry, including virus detection kits.

(source : SUMMARY 13p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서요약 ... 2
• 제출문 ... 10
• 보고서 요약서 ... 11
• 국문 요약문 ... 12
• SUMMARY ... 13
• 목차 ... 14
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 16
• 1-1. 연구개발 목적 ... 16
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 16
• 1-3. 연구개발 범위 ... 18
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 20
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 23
• 3-1. 연구개발 추진전략 및 방법 ... 23
• 3-2. 연구개발 추진체계 ... 24
• 3-3. 연구추진 일정 ... 25
• 3-4. 연구 결과 ... 26
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 51
• 4-1. 목표달성도 ... 51
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 53
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 54
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 55
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 55
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 55
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 56
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 57
• 11. 기타사항 ... 57
• 12. 참고문헌 ... 58
• 끝페이지 ... 59