WHO (HPV) 기준 사람파필로마바이러스의 중화항체 검출 표준화 기술 구축 = Standard neutralization antibody assay of HPV based on WHO guidelines

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Several vaccine candidates against human papilloma virus (HPV), the cause of cervical cancer, are under clinical development. These vaccines which consist of VLPs as the virus like particles, are able to induce antibodies to neutralize the virus infection. We performed the prophylactic study of the vaccine derived from HPV and neutralization test to standardize HPV serological methods as a measure of validation. We assessed immunogeneity levels and virus neutralization activity of the virus like particles consisting of HPV 16 VLPs. To purify HPV 16 VLPs, the yeast strains expressing VLPs were grown, broken, and purified using sucrose cushion ultracentrifugation and size exclusion chromatography. VLPs were identified using western blot in the supernatant of the sucrose fractions and the early fraction of the size exclusion chromatography. To validate the vaccine efficacy of the purified HPV 16 VLPs and investigate the properties of HPV 16 VLPs to induce the humoral immunity, ELISA assay was performed and a significant increased production of anti-HPV 16 VLP antibodies was observed in sera from the immunized mice. The neutralization activity of antibodies in the sera from the vaccinated mice was undertaken using hemmagglutination inhibition assay. The high levels of the neutralization activity were found in sera from the VLP vaccinated mice. We performed the documentation of SOPs based on the results of this study, which could be useful to make HPV Laboratory technology education program for North-East asian scientists in future. The results of this study could be applied to validate the efficacy of the HPV vaccine candidates and to use an international reference standard for HPV serological methods in future.

국문 초록 (Abstract)

자궁경부암의 원인체인 사람파필로마바이러스 (HPV)에 대한 백신 후보물질은 현재 임상 중에 있으며 곧 출시 될 예정이다. 이러한 백신들은 바이러스 유사입자인 VLP로서 바이러스 감염을 중화할 수 있는 항체 생성 능을 갖고 있다. 본 연구에서는 HPV 백신 개발이 완성되어 출시 될 때 백신유효성의 validation 및 백신으로서의 실질적인 표준 실험물질 설정을 위한 기반 연구를 수행하고자 하였다. 본 연구를 수행하는데 HPV 16형 표면 단백질 VLP을 이용하여 만들어진 바이러스 유사입자를 이용하여 항체 생성능과 중화활성 실험을 수행하였다. VLP 생산을 위해 HPV 16 L1 표면 단백질을 발현시키는 yeast 균주를 배양하여 sucrose cushion과 size exclusion chromatography를 이용하여 VLP를 분리 정제하였다. 그 결과 sucrose cushion 분리에서는 VLP는 상층액에서 검출되었으며, size exclusion chromatography분리 에서는 VLP는 다른 작은 단백질에 비해 앞쪽 분획에서 분리되는 것을 western blot을 통해 확인하였다. 정제된 HPV 16 L1 VLP에 대한 항체 면역 유도 능을 확인하기 위해 Balb/c 생쥐에 VLP를 주사하 여 항체 생성 능을 측정하였다. ELISA 방법에 의해 VLP로 면역된 모든 실험 군에서 PBS로 면역된 control에 비교해 10³-10⁴배의 IgG가 형성이 되어 VLP 특유 면역이 유도된 것을 확인하였다. HPV 백신 후보 물질의 유효성을 검증하기 위하여 emmagglutination inhibition assay을 이용한 중화활성시험을 수행하였다. 실험 결과 VLP에 면역된 혈청에서 PBS에 면역된 혈청에 비해 뚜렷한 중화활성이 있음이 확인되었다. 본 연구에서 얻어진 결과를 중심으로 SOP를 작성하였으며, 앞으로 WHO의 동북아 지역 HPV 기술 교육에 활용되도록 프로그램을 작성하였다. 또한, 본 연구에서 얻어진 결과들은 앞으로 출시될 HPV 백신의 validation과 백신으로서 국제 표준시험 물질의 설정으로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.