De-O-acylated Lipooligosaccharide 기반 면역증강제시스템의 메르스 백신에 대한 면역증강활성 평가 = Evaluation of the Adjuvant Activity of the De-O-acylated Lipooligosaccharide-based Adjuvant System on MERS Vaccine

국문 초록 (Abstract)

중동호흡기증후군 (Middle East respiratory syndrome, MERS)은 메르스 코로나바이러스 (MERS-CoV)의 감염에 의해 발생하는 전염병으로, 약 35%의 높은 치사율을 보임에도 불구하고 아직까지 사람에게 적용 가능한 백신이 없다. 본 연구에서는 toll-like receptor 4 (TLR4) 작용체인 de-O-acylated lipooligosaccharide (dLOS)와 alum을 혼합한 면역증강제시스템 CIA06을 재조합단백질 메르스백신에 적용하여 항체성 및 세포성 면역반응을 분석하였다. 메르스백신 항원 S1 또는 RBD와 면역증강제시스템 CIA06을 함께 마우스에 주사했을 때, 마우스 혈청 내 메르스백신 항원 특이적인 IgG 항체역가와 메르스 pseudovirus에 대한 중화항체역가를 증가시켰을 뿐 아니라, 면역증강제 alum에 비하여 IgG 항체와 중화항체를 빠르게 유도하여 항체성 면역 유도활성이 우수한 것으로 나타났다. 또한 CIA06은 메르스백신 항원용량과 횟수를 감소시켜도 IgG 항체역가를 유지시켰으며, 마지막 면역화로부터 38주 후까지 IgG 항체역가가 유지되어 면역지속성을 향상시켰다. CIA06은 Th1 타입 세포성 면역반응인 IFN-γ의 분비량을 증가시켰으며, CD4, CD8 T 세포 면역반응을 모두 유도하였다. 특히, 면역화로부터 1주만에 항원 단독 또는 alum에 비해 IFN-γ 분비를 현저히 증가시켜 Th1 타입 세포성 면역반응을 빠르게 유도하였다. 이와 같은 연구결과는 dLOS 기반 면역증강제시스템인 CIA06을 메르스백신 항원에 적용했을 때, 메르스백신 항원의 면역원성을 증가시킬 뿐 아니라 항체성 및 세포성 면역반응 모두 빠르게 유도하고 오래 유지시켜 메르스백신의 면역증강제로서 적용가능함을 나타내었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Middle East respiratory syndrome (MERS) is an infectious disease caused by infection with Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV). Although MERS has a 35% of fatality rate, there is no vaccine for human use. In this study, the adjuvant system CIA06 was applied on MERS vaccine, and the immunopotentiating activity was investigated. BALB/c mice were immunized with MERS S1 or RBD antigen alone or in combination of adjuvant, and their immune responses were assessed. The results showed that CIA06 enhanced MERS vaccine antigen-specific serum IgG and neutralizing antibody titers. Even after a single immunization, CIA06 induced IgG and neutralizing antibody more rapidly than alum, signifying strong humoral immune response. Also, mice immunized with the CIA06-adjuvanted vaccine maintained serum IgG antibody levels until 38 weeks post-immunization. Furthermore, CIA06 increased MERS antigen-specific IFN-γ secretion and induced both CD4+ and CD8+ T cells, suggesting induction of Th1-type-predominant immune response. These results suggest that the potential of CIA06 as an effective adjuvant system for MERS vaccine.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 메르스 바이러스 1
• 2. 백신과 면역증강제 5
• 3. 메르스백신 개발 현황 8
• 4. De-O-acylated lipooligosaccharide (dLOS) 기반 면역증강제시스템 10
• Ⅱ. 실험재료 및 방법 12
• 1. 실험재료 12
• 2. SDS-PAGE 13
• 3. 세포독성 분석 (MTT 분석법) 13
• 4. 마우스 면역화 14
• 5. 마우스 혈청 내 메르스 항원 특이적 항체역가 측정 16
• 6. Pseudovirus를 이용한 중화항체역가 측정 16
• 7. 비장세포의 사이토카인 분비능 측정 19
• 8. 비장세포 내 IFN-γ 분비 세포수 측정 19
• 9. 통계처리 20
• Ⅲ. 결과 21
• 1. 메르스 항원 SDS-PAGE 21
• 2. 메르스 항원 세포독성 분석 21
• 3. 면역증강제의 메르스 S1 항원에 대한 항체면역 증강활성 23
• 4. 면역증강제의 메르스 RBD 항원에 대한 항체면역 증강활성 26
• 5. 면역증강제를 적용한 메르스백신의 중화항체 유도활성 28
• 6. 면역증강제의 메르스 S1 항원특이적 세포성면역 증강활성 30
• 7. 면역증강제의 메르스 RBD 항원특이적 세포성면역 증강활성 33
• 8. 면역증강제의 메르스백신 항원 용량에 따른 혈청항체 유도활성 36
• 9. 면역증강제 용량에 따른 S1 항원에 대한 혈청항체 유도활성 38
• 10. 면역증강제 용량에 따른 S1 항원에 대한 사이토카인 유도활성 40
• 11. 면역증강제가 메르스백신의 항원유도기간에 미치는 영향 42
• 12. 메르스백신의 바이러스 중화항체 유도기간 분석 44
• 13. 메르스백신 항원에 대한 세포성면역 유도기간 분석 46
• 14. 면역증강제를 적용한 메르스백신의 면역원성 지속성 평가 48
• Ⅳ. 고찰 50
• 참고문헌 53
• Abstract 60