KR970001704B1 - Pseudomonas infection preventing vaccines using attenuated pseudomonas cfcpa 20215 - Google Patents

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Abstract

A attenuated pseudomonasaeruginosa isolate especially CFCPA 20215 is disclosed for formulating vaccine curing or preventing pseudomonas contagion. Pseudomonasaeruginosa isolate is extracted from the infected patient and classified into 7 classes by Fisher-Devilin immunotype; only type 2 germ is selected, repeatedly dosed to experimental animals and acclimatized to yield attenuated pseudomonasaeruginosa isolate CFCPA 20215 (KCCM 10030) which is not toxic in itself and attenuated for the cell wall protein to yield only antigen. Type 2 isolate is selected as the objective isolate on the basis that it is detected from the blood of more than 17% of pseudomonas infected patients. The acclimation to yield the attenuated pseudomonasaeruginosa isolate is repeated, commonly 3-7 times, until it shows the desired value of LD50. The desired LD50 value is more than 2.0 x 107 ,desirably 2.7 x 107 cells. CFCPA 20215 can be used for preparing pseudomonasaeruginosa vaccine by nurturing the germs in various sized fermenters having an optimum environment; yielding many isolates; treating the isolates by a series of processes; yielding cell wall protein; and finally treating them by ordinary vaccine preparation methods.

Description

약독화 녹농균주 CFCPA 20215를 이용한 녹농균 감염 예방 백신Prevention of Pseudomonas aeruginosa infection with attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215

본 발명은 녹농균 감염증 치료제 및 예방용 백신의 제조를 위한 신규한 약독화 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)균주, 특히 약독화 녹농균주 CFCPA 20215의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to the use of novel attenuated Pseudomonas aeruginosa strains, in particular the attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215, for the preparation of vaccines for the treatment and prevention of Pseudomonas aeruginosa infections.

녹농균(Pseudomonas aeruginosa)은 길이가 1.5 내지 3.0μm이고, 폭이 0.5μm 정도인 간균으로서 1개의 편모를 갖고 있고 운동성이 있는 그람 음성균이며 토양, 물, 하수 및 사람의 장관에 널리 분포되어 있다[Mol.MIcrobiol. 4, 1069-1075, 1990]. 이러한 녹농균은 패혈증, 전신감염, 만성기도감염증, 췌낭포성 섬유증 등의 난치성 감염을 일으키는 균이다. 특히 녹농균에 의해 야기되는 패혈증은 수술, 열상 및 외상등에 의해 저항력이 저하된 환자의 혈액중에 미생물 그 자체가 침입하거나 그의 독성 구성성분이 분비됨으로써 유발되는 질병으로 고열, 혈압저하 등의 쇼크를 일으켜 결국 사망에까지 이르게 하는 것으로 알려져있다. 더구나 최근에는 녹농균이 요도감염증에서도 검출되어 더욱 주목을 받게 되었다. 녹농균에 의해 야기되는 패혈증, 요도감염증 등의 난치성 화농성 질환을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있는 약제의 개발이 절실이 요구되어 왓다. 그러나, 녹농균은 일부의 항세제를 제외한 사용 항생무릴에 대한 내성을 갖고 있을 뿐만 아니라 현재까지도 좋은 효과를 갖는 예방 및 치료제가 개발되어 있지 않은 상태이므로 녹농균 감염으로 인한 치사율이 갈수록 높아지고 있다.Pseudomonas aeruginosa is 1.5 to 3.0μm long and 0.5μm wide bacilli, which has one flagella, motility gram-negative bacteria, and is widely distributed in soil, water, sewage and human intestines [Mol .MIcrobiol. 4, 1069-1075, 1990. Pseudomonas aeruginosa is a bacterium that causes refractory infections such as sepsis, systemic infection, chronic airway infection, and pancreatic cystic fibrosis. In particular, sepsis caused by Pseudomonas aeruginosa is a disease caused by the invasion of microorganisms or secretion of toxic constituents in the blood of patients whose resistance has been reduced by surgery, laceration and trauma. It is known to lead to death. In addition, Pseudomonas aeruginosa has recently been detected in urinary tract infections and has attracted more attention. There is an urgent need to develop a drug that can effectively prevent or treat refractory purulent diseases such as sepsis and urethral infection caused by Pseudomonas aeruginosa. However, Pseudomonas aeruginosa is not only resistant to antibiotic use, except for some antimicrobial agents, and the prevention and treatment of a good effect has not been developed to date, so the mortality rate due to Pseudomonas aeruginosa infection is increasing.

현재까지 개발되어 실용화된 감염증에 대한 유일한 치료법은 녹농균에 항독소를 만들어 독소를 중화시키는 방법이다. 그러나, 항독소는 이미 패혈증이 진행된 환자에게만 사용할 수 있는 치료제이며, 예방적인 기능은 없을 뿐만 아니라 가격도 상당히 고가이므로 일반 환자에게 범용적으로 사용할 수는 없다는 단점을 지니고 있다. 또한, 가장 커다란 결점은 이 항독소의 투여를 통해서 치료될 수 있는 완치율이 비교적 낮으며, 부작용 또한 크다는 점이다.The only treatment for infectious diseases developed to date is the method of neutralizing toxins by making antitoxins against Pseudomonas aeruginosa. However, antitoxin is a therapeutic agent that can be used only for patients who have already advanced sepsis, and has a disadvantage that it can not be used universally for general patients because it has no prophylactic function and is very expensive. In addition, the biggest drawback is that the rate of cure that can be treated through the administration of this antitoxin is relatively low, and side effects are also great.

따라서, 최근에는 이러한 `항독소 이용방법의 단점을 해소시키는 한 가지 방법으로 공통항원을 이용하는 방법이 적극적으로 연구되고 있다. 현재 녹농균 감염증의 예방 또는 치료를를 목적으로 이루어지고 있는 공통 항원에 대한 연구는 크게 두가지 분야로 분류할 수 있다. 그중 한가지는 서로 다른 면역형태를 가진 녹농균들로부터 공통항원을 분리 정제하여 녹농균 감염증에 대한 예방 백신용 항원으로 사용하는 방법[Japan, J.Exp. Med. 45, 355-359, 1975]이며, 다른 한가지 방법은 최근에 급속도로 발전되고 있는 유전공학적 방법에 의해 이 항원을 암호화하고 있는 유전자를 꺼내서 적절한 백터에 재조합시켜 형질발현시킨 후, 곧옹 항원을 대량 생산하여 항원으로 사용하려는 시도이다. 공통 항원을 사용한 예방 백신의 개발은 매우 효과적인 접근 방법이기는 하지만, 연구가 진행됨에 따라 최근에 이르러는 이러한 접근방법에 해결해야 할 문제가 많은 것으로 지적되고 있다. 그중 가장 결정적인 단점은 공통 항원 한가지만으로 여러 가지 면역형태를 가진 녹농균을 모두 예방할 수 없기 때문에 효과각 지극히 낮다는 점이다. 이러한 낮은 효과는 현재까지 밝혀진 공통 항원이외에도 어떤 미지의 주요 항원이 같이 존재하여야만 효과적인 예방이 가능할 것이라는 점을 시사하는 것이다.Therefore, in recent years, a method of using a common antigen has been actively studied as one method of eliminating the disadvantages of the `antitoxin usage method. Currently, research on common antigens aimed at preventing or treating Pseudomonas aeruginosa infections can be broadly classified into two fields. One of them is to isolate and purify common antigens from Pseudomonas aeruginosa having different immune forms and use them as antigens for prophylactic vaccine against Pseudomonas aeruginosa infection [Japan, J.Exp. Med. 45, 355-359, 1975], and another method is to extract genes encoding this antigen by recombination in an appropriate vector by gene engineering method that is rapidly developing recently, and then mass production of pyrogen antigens. It is an attempt to use it as an antigen. Although the development of prophylactic vaccines using common antigens is a very effective approach, it is pointed out that there are many problems to be solved in recent years as research progresses. The most decisive disadvantage is that only one common antigen can prevent all the Pseudomonas aeruginosas with various immune forms, so the effect is extremely low. This low effect suggests that in addition to the common antigens identified to date, some unknown major antigens must be present together to prevent effective prevention.

또 다른 방법으로는 세포 융합 기술을 이용하여 녹농균에 대한 마우스 모노클로날 항체[J. Inf. Dis. 152, 1290-1299, 1985] 또는 인간 모노클로날 항체[FEMS Mierobiol. Immunol. 64, 263-268, 1990]를 생산하고, 각 항체중에서 녹농균을 가장 잘 중화시킬 수 있는 항체생산 세포주를 선별하여 이것을 생산 균주로 이용한 대량 생산을 통해 저가의 치료제를 개발하려 하는 시도가 있다. 그러나 이 방법 역시 항체 생산을 통한 녹농균 감염증의 치료에만 목적이 있는 것이지 예방 백신으로 사용하는 것은 아니며, 또한 한 종류의 모노클로날 항체에 의해서 만든 현재까지 혈청학적, 면역학적으로 알려진 수십여종의 녹농균에 의한 감염증을 모두 치료할 수는 없기 때문에 감염된 환자 모두를 효과적으로 치료할 수 없다는 담점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해, 서로간의 교차반응성(cross-reactivity)을 조사하여 몇가지의 항체를 동시에 투여하는 방법과 녹농균 감염 환자의 혈액을 채취하여 녹농균의 혈청학적 또는 면역학적 형태를 규명하여 여기에 맞는 모노클로날 항체를 투여하는 방법이 제시되기도 하였으나, 이것 역시 시간이 많이 소요되기 때문에 시간을 다투는 환자의 치료법으로는 부적절하다.Another method is a mouse monoclonal antibody against Pseudomonas aeruginosa using cell fusion techniques [J. Inf. Dis. 152, 1290-1299, 1985] or human monoclonal antibody [FEMS Mierobiol. Immunol. 64, 263-268, 1990], an antibody-producing cell line capable of neutralizing Pseudomonas aeruginosa best among each antibody is selected, and an attempt is made to develop a low-cost therapeutic agent through mass production using this as a production strain. However, this method is not only used as a prophylactic vaccine for the treatment of Pseudomonas aeruginosa infection through antibody production, but also to dozens of serological and immunologically known Pseudomonas aeruginosa produced by one type of monoclonal antibody. Because it is not possible to cure all infectious diseases, there is a point that it is impossible to effectively treat all infected patients. In order to overcome these disadvantages, cross-reactivity is investigated to investigate the simultaneous administration of several antibodies and blood samples from Pseudomonas aeruginosa infected patients to identify serological or immunological forms of Pseudomonas aeruginosa. Although methods of administering monoclonal antibodies have been suggested, they are also time consuming and thus are inadequate for the treatment of struggling patients.

선행기술에는 또한 녹농균주로부터 세포단백질을 분리하여 항원 백신으로 사용하는 방법이 제안되었다[참조: Vaccine, Vol. 7, Experimental studies on the protective dfficacy of a Pseudomonas aeruginosa vaccine 1989]. 그러나, 이 문헌에 제시된 방법에서는 dire고화시키지 않은 NN 170041, NN 170015, NN 868 및 NN 170046의 4종의 일반균주를 사용하였기 때문에 균주 자체의 독성이 문제가 될 뿐 아니라, 이러한 균주로부터 단백질 성분 백신을 제조하는 과정에서도 세포의 파쇄가 일어나 세포질내에 존재하는, 이종의 핵산 또는 유독성 고분자 물질인 리포폴리사카라이드(LPS) 등의 분순물이 백신 성분내에 혼재하게 되므로 사용시 상당히 주의를 기울여야 하는 단점이 있다.The prior art has also proposed a method of isolating cellular proteins from Pseudomonas aeruginosa strains and using them as antigen vaccines. See Vaccine, Vol. 7, Experimental studies on the protective dfficacy of a Pseudomonas aeruginosa vaccine 1989]. However, the method presented in this document used four common strains of NN 170041, NN 170015, NN 868, and NN 170046 that did not dire-solidize, so that the toxicity of the strain itself is not only a problem, but also a protein component vaccine from such strain. In the process of manufacturing the cell disruption occurs in the cytoplasm, heterologous nucleic acid or toxic polymer material such as lipopolysaccharide (LPS) is mixed in the vaccine components, there is a disadvantage that must be used with great care .

생산 균주로 이용한 대량 생산을 통해 저가의 치료제를 개발하려 하는To develop low-cost therapeutics through mass production using production strains

이에 따라, 본 발명자들은 녹농균 자체의 고유한 독성의 위험은 없으면서 인체의 투여시에 효과적으로 녹농균에 대한 항체의 형성을 유발함으로써 우수한 면역원성(즉, 항원성) 작용을 나타낼 수 있는 수단을 찾기 위해 광범한 연구를 수행하였다. 그 결과, 녹농균-감염환자로부터 분리된 녹농균을 피셔 면역형태에 따라 구분하여, 이들은 각각 반복 순화시킴으로써 약독화시키면, 그의 세포벽 단백질이 녹농균 감염 예방용 백신의 제조에 유용한 신규의 안전한 약독화 녹농균주가 수득됨을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have found a wide range of methods to find excellent immunogenic (ie, antigenic) action by effectively inducing the formation of antibodies against P. aeruginosa upon administration of the human body, without the risk of inherent toxicity of P. aeruginosa itself. One study was conducted. As a result, the isolates of Pseudomonas aeruginosa isolated from Pseudomonas aeruginosa-infected patients were separated by amplification by Fischer immunity, and each of them was attenuated by repeated purifying to obtain new safe attenuated Pseudomonas aeruginosa strains whose cell wall proteins are useful for the production of a vaccine for preventing P. aeruginosa infection. It was confirmed that the present invention was completed.

이에 따라, 본 발명자들은 녹농균 자체의 고유한 독성의 위험은 없으면서 인체의 투여시에 효과적으로 녹농균에 대한 항체의 형성을 유발함으로써 우수한 면역원성(즉, 항원성) 작용을 나타낼 수 있는 수단을 찾기 위해 광범한 연구를 수행하였다. 그 결과, 녹농균-감염환자로부터 분리된 녹농균을 피셔 면역형태에 따라 구분하여, 이들은 각각 반복 순화시킴으로써 약독화시키면, 그의 세포벽 단백질이 녹농균 감염 예방용 백신의 제조에 유용한 신규의 안전한 약독화 녹농균주가 수득됨을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have found a wide range of methods to find excellent immunogenic (ie, antigenic) action by effectively inducing the formation of antibodies against P. aeruginosa upon administration of the human body, without the risk of inherent toxicity of P. aeruginosa itself. One study was conducted. As a result, the isolates of Pseudomonas aeruginosa isolated from Pseudomonas aeruginosa-infected patients were separated by amplification by Fischer immunity, and each of them was attenuated by repeated purifying to obtain new safe attenuated Pseudomonas aeruginosa strains whose cell wall proteins are useful for the production of a vaccine for preventing P. aeruginosa infection. It was confirmed that the present invention was completed.

따라서, 본 발명은 녹농균 자체의 독성은 없으면서 그의 세포벽 단백질이 항원성만을 나타내도록 약독화시킨 신규의 안전한 녹농균주, 특히 녹농균에 감염된 환자로부터 녹농균주를 분리하여, 이들 분리된 미생물을 피셔-데블린 면역형태(Fisher-Devilin Immunotype)에 따라 7종의 형태로 구분한 후, 이중 피셔 면역형 타입 2에 해당하는 미생물만을 선택하여 이를 실험동물에 반복적으로 주입하여 순화시켜 가장 약독화된 균주를 선별함으로써 수득되는 안전한 약독화 녹농균주 CFCPA 20215에 관한 것이다.Therefore, the present invention isolates the new safe Pseudomonas aeruginosa, particularly Pseudomonas aeruginosa, from a patient infected with Pseudomonas aeruginosa, which has been attenuated so that its cell wall protein is only antigenic without the toxicity of Pseudomonas aeruginosa itself. After dividing into seven types according to the type (Fisher-Devilin Immunotype), only microorganisms corresponding to the Fisher-Devilin Immunotype 2 were selected and purified by repeatedly injecting them into the experimental animals to select the most attenuated strains. Safe attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215.

또한, 본 발명에 따르는 상기한 바와같이 안전한 약독화 녹농균주 CFCPA 20215로부터 순수하게 분리하여 정제한 세포벽 단백질은 그 자체로 녹농균 감염 예방용 백신으로 사용할 수 있거나, 또는 이러한 세포벽 단백질에 의해 동물체내에서 유도된 항체 면역글로부린은 녹농균 감염증 치료제로 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 녹농균 감염증 치료제 및 녹농균 감염 예방용 백신으로 사용할 수 있거나, 또는 이렇나 세포벽 단백질에 의해 동물체내에서 유도된 항체 면역글로부린은 녹농균 감염증 치료제로 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 녹농균 감염증 치료제 및 녹농균 감염 예방용 백신으 l제조를 위한 약독화 녹농균주 CFCPA 20215의 용도에 관한 것이다.In addition, the cell wall protein purely isolated and purified from the safe attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 according to the present invention can be used as a vaccine for preventing Pseudomonas aeruginosa infection by itself, or induced in an animal body by such a cell wall protein. Antibody immunoglobulin can be used as a therapeutic agent for Pseudomonas aeruginosa infection. Therefore, the present invention can be used as a therapeutic agent for Pseudomonas aeruginosa infection and vaccine for preventing P. aeruginosa infection, or the antibody immunoglobulin induced in the animal body by cell wall protein can be used as a treatment for P. aeruginosa infection. Accordingly, the present invention relates to the use of attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 for the production of a vaccine for treating Pseudomonas aeruginosa infection and a vaccine for preventing P. aeruginosa infection.

녹농균의 피셔-데블린 면역형태는 타입 1로부터 7까지의 7종으로 구분되는데 본 발명에서는 이들 7중 녹농균중에서 타입 2의 녹농균이 가장 빈번하게, 약 17% 이상의 감염환자의 혈액으로부터 검출된다는 사실에 기초하여 이 균주를 대상균주로 선택하였다.The Fischer-Deblin immune forms of Pseudomonas aeruginosa are divided into seven types from 1 to 7, based on the fact that among these 7 Pseudomonas aeruginosa, type 2 Pseudomonas aeruginosa is most frequently detected from the blood of about 17% of infected patients. This strain was selected as the target strain.

본 발명에 따르는 안전한 약독화 녹농균주는 녹농균에 감염된 것으로 판전된 환자의 혈액으로부터 피셔 면역형태의 타입 2에 해당하는 녹농균주를 순수하게 분리하여 반복적인 순화과정을 통해 약독화시킴으로써 수득된다. 이렇게 하여 수득되는 약독화 녹농균주 CFCPA 20215로 명명한다.The safe, attenuated Pseudomonas aeruginosa strain according to the present invention is obtained by purely separating Pseudomonas aeruginosa, which corresponds to Type 2 of the Fisher's immune form, from the blood of a patient determined to be infected with Pseudomonas aeruginosa and attenuating iteratively. The attenuated Pseudomonas aeruginosa strain thus obtained is named CFCPA 20215.

이러한 반복한 순화과정에 의해 수득되는 약독화 녹농균주 CFCPA 20215는 형태학적이나 균학적 성질 등의 여러면에서 약독화시키기 전의 모 균주와 거의 동일하나, 모 균주가 가지고 있던 병원성은 나타내지 않으면서 오히려 녹농균 감염에 대한 항원적 성질을 새로이 나타내므로 신규의 균주인 것으로 분류된다. 따라서 균주 CFCPA 20215는 1993년 5월 12일자로 국제 기탁기관인 한국종균협회 부설 한국 미생물보존센터에 기탁하여 KCCM 10030의 기탁번호를 부여 받았다.The attenuated Pseudomonas aeruginosa strain CFCPA 20215 obtained by this repeated purifying process is almost identical to the parent strain before attenuation in several aspects, including morphological and bacteriological properties. It is classified as a new strain because it shows new antigenic properties for infection. Therefore, strain CFCPA 20215 was deposited on May 12, 1993 at the Korea Microbial Conservation Center, an international depository institution, Korea Academic Spawn Association, and was given a deposit number of KCCM 10030.

이와같이 약독화 녹농균주를 수득하는 순화과정은 일반적으로 균주가 목적하는 LD50치를 나타낼때까지 반복수행하는데, 그 반복횟수는 조작하는 기술자나 모균주의 독성상태 등에 따라 다르지만 바람직하게는 3 내지 7회 반복수행한다. 이렇게 하여 수득되는 본 발명에 따르는 신규한 약독화 녹농균주의 LD50치는 2.0×107세포 이상, 바람직하게는 2.7×107세포 이상이 된다.As described above, the purification process for obtaining the attenuated Pseudomonas aeruginosa strain is generally repeated until the strain shows the desired LD 50 value. The number of repetitions varies depending on the engineer's engineer or the toxic state of the parent strain, but preferably 3 to 7 times. Repeat. The LD 50 value of the novel attenuated Pseudomonas aeruginosa strain thus obtained is at least 2.0 × 10 7 cells, preferably at least 2.7 × 10 7 cells.

또한 본 발명은 녹농균 감염증 치료제 및 녹농균 감염 예방용 백신의 제조에 있어서 신규한 녹농균의 용도를 제공한다.The present invention also provides the use of the novel Pseudomonas aeruginosa in the preparation of a Pseudomonas aeruginosa infection treatment agent and a vaccine for preventing Pseudomonas aeruginosa infection.

본 발명에 따라 약독화된 녹농균주 CFCPA 20215는 다양한 크기의 발효조에서 최적 생장조건을 유지한 상태로 배양하여 다량의 균체를 수득하고, 이어서 수득한 균체를 유기용매 처리 및 추출, 분자량 크기에 따른 분리, 초원심분리 등의 일련의 과정에 따라 처리함으로써 세포벽 단백질을 수득한 후, 통상의 백신제의 제조방법에 따라 처리하여 녹농균 예방 백신제를 제조할 수 있다.Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 attenuated according to the present invention is cultured in a fermentor of various sizes under optimal growth conditions to obtain a large amount of cells, and then the obtained cells are treated with organic solvents and extracted, separated according to molecular weight size After obtaining a cell wall protein by treatment according to a series of processes such as ultracentrifugation, and the like can be prepared according to the conventional method for producing a vaccine against Pseudomonas aeruginosa.

이하에서는 상기 언급한 백신 조성물의 제조방법을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the method for preparing the above-mentioned vaccine composition will be described in more detail.

우선 1단계에서는 본 발명에 따른 약독화된 피셔 타입 2의 녹농균주 CFCPA 20215를 적절한 크기의 배양기내에 배양한다. 이때 배지로는 트립틱 소이 브로스(tryptic soy broth)를 사용하거나, 특히는 상기와 같은 녹농균주의 배양에 적합하도록 구성된 특수 배지를 사용한다.First, in step 1, the attenuated Fisher type 2 Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 according to the present invention is cultured in an appropriate size incubator. At this time, tryptic soy broth (tryptic soy broth) is used, or in particular, a special medium configured to be suitable for the culture of Pseudomonas aeruginosa as described above.

이 특수배지는 클루코즈(30g/l), 펩톤(15g/l), MgSO4(0.5g/l), CaCO3(5g/l), KH2PO4(1g/l), FeSO4(5mg/l), CuSO4(5mg/l) 및 ZnSO4(5mg/l)로 구성된다. 이 특수 배지는 녹농균주의 배양에 적합하도록 본 발명자들에 의해 특별히 고안된 것이다. 이들 녹농균주는 특수배지에 배양하면 트립틱 소이 브로스 배지에 배양하였을 때에 비해 건조 균체의 중량을 기준하여 적오도 30% 이상 높은 건조균체를 수득할 수 있으므로 특수배지를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.This special medium contains Clucose (30g / l), Peptone (15g / l), MgSO 4 (0.5g / l), CaCO 3 (5g / l), KH 2 PO 4 (1g / l), FeSO 4 (5mg / l), CuSO 4 (5 mg / l) and ZnSO 4 (5 mg / l). This special medium is specially designed by the present inventors to be suitable for cultivation of Pseudomonas aeruginosa strains. When these Pseudomonas aeruginosa strains are cultured in a special medium, dry cells can be obtained at least 30% higher on the basis of the weight of the dry cells than when cultured in a tryptic soy broth medium.

이런한 균체 배양단계에서 최적 배양 조건은 온도 37℃, 통기량 1vvm(volume/volume. minute), 접종량은 배양배지액5(v/v)%로 하는 것이며, 초기 2시간은 교반속도를 100rpm으로 하고, 그 후에는 600rpm으로 하여 10 내지 20시간, 바람직하게는 12 내지 16시간 동안 배양한다.In this cell culture step, the optimum culture conditions were 37 ° C., aeration rate 1 vvm (volume / volume. Minute), and the inoculation amount was 5 (v / v)% of the culture medium, and the stirring speed was 100 rpm at the initial 2 hours. After that, the mixture is incubated at 600 rpm for 10 to 20 hours, preferably 12 to 16 hours.

배양이 완료되면, 제2단계로 배양액으로붜 침전된 세포를 원심분리 등의 방법에 의해 분리된다. 분리한 세포를 제3단계에서는 유기용매로 처리하여 미생물을 불활성화시키는 동시에 세포벽 지질 성분을 제거한다. 이때 유기용매로 바람직하게는 아세톤, 클로르포름, 에탄올, 부탄올 등이 사용되며, 가장 바람직하게는 아세톤이 사용된다.When the culture is completed, the precipitated cells in the culture medium in the second step is separated by a method such as centrifugation. In the third step, the isolated cells are treated with an organic solvent to inactivate microorganisms and remove cell wall lipid components. The organic solvent is preferably acetone, chloroform, ethanol, butanol, and the like, most preferably acetone.

계속해서, 제4단계에서는 세포가 파괴되지 않도록 하면서 5 내지 6회 반복해서 세포벽 단백질을 추출한다. 이를 위해서는 미생물 세포를 인산염완충액, 트리스염 완충액 등의 용매, 바람직하게는 인산염 완충액중에서 정치시키거나 믹서(mixer) 또는 호모게나이저(homogenizer)를 사용하여 추출한다. 추출과정은 4℃에서 100 내지 2000rpm으로 교반하여 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 제4단계에서는 세포가 파괴되지 않도록 주의하여야 하며, 이는 목적하는 세포벽 단백질에 세포질내의 유독성 단백질이 혼입되는 것을 방지하기 위해서이다. 따라서, 추출과정중에 세포질내 표자효소인 락테이트 데하이드로게나제 또는 헥소키나제를 측정함으로써 세포의 파쇄여부를 계속 확인하는 것이 필요하다.Subsequently, in the fourth step, cell wall proteins are extracted five to six times while preventing the cells from being destroyed. To this end, the microbial cells are left standing in a solvent such as phosphate buffer, tris salt buffer, preferably phosphate buffer, or extracted using a mixer or homogenizer. The extraction process is preferably carried out by stirring at 4 to 100 to 2000rpm. In addition, care must be taken not to destroy the cells in the fourth step, in order to prevent the incorporation of toxic proteins in the cytoplasm into the desired cell wall proteins. Therefore, it is necessary to continuously check whether cells are broken by measuring the intracellular marker enzyme lactate dehydrogenase or hexokinase during the extraction process.

이렇게 하여 상등액으로 수득되는 약독화 녹농균주의 세포벽 단백질은 1차 및 2차 한외여과하여 분자량이 10,000 내지 100,000 범위의 단백질만이 수득되도록 분획화시킨다. 이때 세포벽 단백질의 분자량 범위가 10,000 내지 100,000이 되도록 하는 것은 매우 중요한데, 이는 분자량이 10.000 미만이면 동물실험에 의해 밝혀진 것으로 목적하는 항원적 성질이 나타나지 않으며 분자량이 100,000보다 큰 범위에서는 고분자량의 리포폴리사카라이드(LPS)의 존재로 인해 독성이 야기될 수 있기 때문이다.The cell wall proteins of the attenuated Pseudomonas aeruginosa strains thus obtained as supernatants are subjected to primary and secondary ultrafiltration and fractionated so that only proteins with a molecular weight ranging from 10,000 to 100,000 are obtained. At this time, it is very important that the molecular weight range of the cell wall protein is 10,000 to 100,000, which is revealed by animal experiments when the molecular weight is less than 10.000, and does not exhibit the desired antigenic properties. The presence of rides (LPS) can cause toxicity.

분리된 분자량 범위 10,000 내지 100,000의 세포벽 단백질 분획은 다시 초원심분리(ultracentrifuge)하여 잔존할 수 있는 미량의 독성 리포폴리사카라이드를 제거한 후에 멤브레인 필터 등을 사용하여 제균시켜 최종적으로 약독화 녹농균 세포벽 단백질을 수득한다.Cell wall protein fractions in the molecular weight range of 10,000 to 100,000 were ultracentrifuge again to remove residual toxic lipopolysaccharides, which were then sterilized using a membrane filter or the like to finally remove the attenuated Pseudomonas aeruginosa cell wall protein. To obtain.

이렇게 하여 수득된 약독화 녹농균주로부터의 세포벽 단백질을 단독으로 또는 다른 피셔 면역형태의 녹농균주에 의해 수득된 상응하는 세포벽 단백질과의 일정비율의 혼합물로 하여 백신으로 사용한다.The cell wall proteins from the attenuated Pseudomonas aeruginosa thus obtained are used alone or as a mixture in a proportion with the corresponding cell wall proteins obtained by Pseudomonas aeruginosa of other Fischer immunoforms.

녹농균 감염 예방 백신으로 사용시에 사용용량은 녹농균의 감염이 우려되는 투여 대상의 성별, 연령, 체중, 건강상태 등에 따라 달라지지만, 일반적으로는 균체의 건조중량 0.1 내지 0.5g(습윤중량 0.5g 내지 2.5g에 해당)으로부터 수득되는 세포벽 단백질을 투여하며, 이 양은 일반적으로 0.5 내지 2.5mg이다. 투여경로는 바람직하게는 근육내 투여한다.When used as a vaccine against Pseudomonas aeruginosa infection, the dosage used depends on the sex, age, weight, and health condition of the subject of concern for infection with Pseudomonas aeruginosa, but in general, the dry weight of the cells is 0.1 to 0.5g (wet weight 0.5g to 2.5). cell wall protein obtained from g), which is generally from 0.5 to 2.5 mg. The route of administration is preferably administered intramuscularly.

상기한 바와같은 단계에 따라 순수하게 분리된 약독화 녹농균의 세포벽 단백질은 또한 녹농균 감염증에 대한 치료제의 제조에 이용될 수도 있다. 즉, 이러한 세포벽 단백질을 항원으로 하여, 양, 토끼 염소 등의 실험동물에게 접종하여 항체 형성을 유도한 후, 실험동물로부터 채혈하여 혈청을 분리한다. 분리된 혈청을 공지의 방법으로 처리하여 목적하는 면역글로부린을 정제된 형태로 수득한다. 이때, 혈청으로부터 면역글로부린을 정제하여 분리하는 방법을 당해 기술 분야에서 잘 알려져 있는 방법을 이용하여 수행하며, [참조: Practical Immunology, 3rd Ed., pp 292-294] 예를들면 분리된 혈청을 증류수와 혼합하여 DEAE-셀룰로즈에 가하여 흡착시킨 후, 상등액을 버리고 면역글로부린이 흡착된 DEAE-셀룰로즈를 인산염 완충액으로 수회 반복 세척하여 정제된 면역글로부린을 수득할 수 있다. 이렇게 하여 수득한 면역글로부린은 단독으로 사용할 수 있다. 그러나 필요에 따라, 본 발명의 약독화 균주 CFCPA 20215로부터 수득한 세포벽 단백질은 다른 면역형태의 녹농균 균주의 세포벽 단백질과 일정비율로 혼합하여 동물을 면역시킴으로써 유도된 면역 글로부린을 녹농균 감염증에 대한 치료제로 사용할 수도 있다.Cell wall proteins of attenuated Pseudomonas aeruginosa isolated purely according to the steps as described above may also be used in the preparation of a therapeutic for Pseudomonas aeruginosa infection. That is, the cell wall protein is used as an antigen, inoculated to a test animal such as sheep and rabbit goats to induce antibody formation, and then blood is collected from the test animal to separate serum. The isolated serum is treated by known methods to give the desired immunoglobulin in purified form. At this time, the method of purifying and separating the immunoglobulin from the serum is carried out using a method well known in the art, for example, Practical Immunology, 3rd Ed., Pp 292-294. After mixing with DEAE-cellulose and adsorbing, the supernatant is discarded and the immunoglobulin-adsorbed DEAE-cellulose is repeatedly washed several times with phosphate buffer to obtain purified immunoglobulin. The immunoglobulin thus obtained can be used alone. However, if necessary, the cell wall protein obtained from the attenuated strain CFCPA 20215 of the present invention may be mixed with cell wall proteins of Pseudomonas aeruginosa strains of other immune forms in a proportion to use immunoglobulins derived from immunization of animals to treat P. aeruginosa infections. It may be.

투여용량은 녹농균에 감염된 환자의 연령, 체중, 성별, 건강상태 및 녹농균 감염증의 중증도에 따라 광범하게 변화하지만, 일반적으로 성인 체중 kg당 1일 0.5mg 내지 1000mg, 바람직하게는 5mg 내지 100mg을 정맥내 투여한다.The dosage varies widely depending on the age, body weight, sex, health status of the patient infected with Pseudomonas aeruginosa and the severity of Pseudomonas aeruginosa infection, but generally 0.5 mg to 1000 mg per kg body weight per adult, preferably 5 mg to 100 mg intravenously. Administration.

본 발명은 이하의 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명되나, 본 발명이 이들 실시에에 의해 어떤 식으로든 제한되는 것은 아니다.The present invention is explained in more detail by the following examples, but the present invention is not limited in any way by these embodiments.

실시예 1Example 1

녹농균 감염 환자로부터 피셔 면역형 타입2의 분리 및 동정Isolation and Identification of Fisher Immunotype 2 from Patients with Pseudomonas Aeruginosa

녹농균 감염증 환자들로부터 채혈된 서로 상이한 260종의 혈액을 각각 약 1 내지 5ml씩 무균적으로 분양받아 실온에서 1시간 정도 방치한 후, 4℃의 냉장고에서 밤새 보관한 다음 4℃에서 1500g으로 10분간 원심분리하여 고형물을 제거하고 상등액으로 혈청을 수득하였다. 미리 준비된 1.0 내지 1.5% 아가(agar)를 첨가한 트립틱 소이 브로스 배양평판에 상기에서 얻어진 혈청을 인산염 완충용액(ι당 Na2HPO41.15g, KCl 0.2g, KH2PO40.2g, NaCl 8.766g)으로 1:10의 비로 희석하여 수득된 배양물을 새로운 배양 평판에 옮겨서 공지의 미생물 순수분리방법[참조:Biology of Microorgani는]을 사용하여 미생물을 순수한 형태로 분리하였다.Aseptically, 1 to 5 ml of each of 260 different blood samples from P. aeruginosa infections were collected aseptically, and left at room temperature for 1 hour, then stored in a refrigerator at 4 ° C. overnight, and then stored at 4 ° C. for 1500 minutes at 1500 g. The solids were removed by centrifugation and serum was obtained as supernatant. Serum obtained above was added to a tryptic soy broth culture plate to which 1.0-1.5% agar was prepared in advance. The phosphate buffer solution (1.15 g Na 2 HPO 4 per K, 0.2 g KCl, 0.2 g KH 2 PO 4 0.2 g, NaCl 8.766 g) was diluted to a ratio of 1:10 and the resulting culture was transferred to a new culture plate and microorganisms were isolated in pure form using a known microbial pure separation method (Biology of Microorgani).

분리된 녹농균들의 혈청학적, 면역학적 분류는 이미 알려져 있으며(참조:Bergey's Manual), 시판되고 있는 분석키트를 이용하여 다음과 같은 분석방법으로 동정한다[J.Gen.Microbiol. 130,631-644, 1984]. 트립틱 소이 브로스 5ml를 시험관에 넣고 각각의 균을 접종한 후, 37℃로 유지되는 호기성 조건하에서 배양하여 600nm에서의 흡광도가 대략 2.0 이상이 유지되도록 균체농도를 조절하였다. 이 배양액 1ml를 무균적으로 분취하여 4℃에서 6000g으로 10분간 원심분리한 후, 상층의 배양액을 제거하고 침전된 미생물에 동량의 멸균 식염수를 가하여 현탁시켰다. 준비된 96-웰 마이크로플레이트에 시험혈청 및 대조혈청(정상토끼혈청) 15μl씩을 각각 가한후, 각 혈청에 상기에서 수득된 미생물 현택약 15μl씩을 가하여 혼합시키고 10 내지 30분 사이에 응집반응(agglutination)이 일어나는지 여부를 관찰하였다. 여기에서 양성의 응집반응이 일어나는 웰의 균주는 거기에 첨가한 혈청과 일치되는 혈청학적 형태(Serotype)를 가지는 것이므로 쉽게 구별할 수 있다.The serological and immunological classification of isolated Pseudomonas aeruginosa is known (Bergey's Manual) and identified by the following assay using commercially available assay kits [J. Gen. Microbiol. 130,631-644, 1984]. 5 ml of Tryptic Soy Broth was placed in a test tube and inoculated with each bacterium, followed by incubation under aerobic conditions maintained at 37 ° C. to adjust the cell concentration so that the absorbance at 600 nm was maintained at about 2.0 or more. 1 ml of this culture was aseptically aliquoted, centrifuged at 6000 g at 4 ° C. for 10 minutes, the culture medium was removed, and the same amount of sterile saline was added to the precipitated microorganisms and suspended. 15 μl of test serum and control serum (normal rabbit serum) were added to the prepared 96-well microplates, and then 15 μl of the microorganism suspension obtained above was added to each serum, mixed, and agglutination was performed between 10 and 30 minutes. Was observed. Herein, strains of wells in which a positive aggregation reaction occurs are easily distinguished since they have a serotype consistent with the serum added thereto.

실시예 2Example 2

분리된 녹농균으로부터 약독화된 미생물의 선별Selection of Attenuated Microorganisms from Isolated Pseudomonas Aeruginosa

녹농균을 백신 제조에 사용될 수 있는 안전한 미생물로 약독화시키기 위해서 타입 2의 면역형태를 가진 미생물을 반복적인 순화를 통해서 약독화시켰다. 이때 대조군으로 사용되는 독성 녹농균은 GN 11189(일본의 Episome Institue로부터 구입)를 선택하였으며, GN 11189은 2.0×10 세포를 체중 20 내지 25g의 수컷 ICR 생쥐에 정맥(또는 복강)을 통해서 주입하게 되면 3일 이내에 100%의 치사율을 나타낸다.To attenuate Pseudomonas aeruginosa into a safe microorganism that can be used for vaccine production, microorganisms with type 2 immune forms were attenuated through repeated purification. The toxic Pseudomonas aeruginosa used as a control group was selected from GN 11189 (purchased from Episome Institue, Japan), and GN 11189, when 2.0 × 10 cells were injected intravenously (or intraperitoneally) into male ICR mice weighing 20 to 25 g Shows 100% mortality within days.

선택된 타입 2의 면역형태를 갖는 녹농균(LD501.4×106)을 트립틱 소이 브로스 내에서 실시예 1에서와 동일한 조건하에 액체 배양한 후, 4℃에서 6000g으로 10분간 원심분리한다. 수득된 세포 침전물을 생리 식염수 10ml에 현탁시켜 상기와 동일한 조건으로 재원심분리한 후, 신선한 생리식염수로 ml당 5×105, 5×106,5×107및 5×105, 세포가 되도록 적절히 희석하여 각각의 세포들을 한 그룹당 10마리씩의 생쥐에어 정맥(또는 복강을 통해)투여하였다. 이때 대조군에게는 GN 11189 균주 2.0×106세포만을 투여하였으며, 3일 이내 모두 100% 치사율을 보이는 시점에서 가장 높은 균체 농도에서 생존한 ICR 생쥐로부터 녹농균을 다시 무균적으로 분리하였다. 분리한 녹농균을 다시 트립틱 소이 아가 평판배지에 도말하여 상기에 언급한 미생물 순수 분리방법을 사용하여 각각의 미생물을 순수하게 분리하였다.Pseudomonas aeruginosa (LD 50 1.4 × 10 6 ) having the selected type 2 immune form is liquid cultured in Tryptic Soy Broth under the same conditions as in Example 1, followed by centrifugation at 6000 g at 4 ° C. for 10 minutes. The obtained cell precipitate was suspended in 10 ml of physiological saline and recentrifuged under the same conditions as above, and then 5 × 10 5 , 5 × 10 6 , 5 × 10 7 and 5 × 10 5 , Each cell was administered intravenously (or intraperitoneally) with 10 mice per group, diluted as appropriate. At this time, only GN 11189 strain 2.0 × 10 6 cells were administered to the control group, and Pseudomonas aeruginosa was isolated aseptically from the ICR mice surviving at the highest cell concentration at the point of 100% mortality within 3 days. The isolated Pseudomonas aeruginosa was plated on tryptic soy agar plate medium, and each microorganism was purely separated using the above-mentioned microorganism pure separation method.

상기와 같이 생쥐를 통해 1차 약독화시킨 미생물을 재차 상기와 동일한 방법으로 3 내지 7회 반복 투여하여 LD50이 적어도 2.0×107세포 이상이 되독 반복해서 처리하였다. 여기에서 수득된 약독화 균주의 LD50은 7.6×107세포이상으로 측정되었다. 이렇게 해서 안전하게 약독화된 미생물 균주를 CFCPA20215(기탁번호:KCCM 10030)로 명명하였다.As described above, the first attenuated microorganism through the mouse was repeatedly administered 3 to 7 times in the same manner as above, and LD 50 was repeatedly treated at least 2.0 × 10 7 cells or more. The LD 50 of the attenuated strain obtained here was measured to be 7.6 × 10 7 cells or more. The microbial strain thus safely attenuated was named CFCPA20215 (Accession No .: KCCM 10030).

실시예 3Example 3

약독화된 녹농균주의 생리학적 특성Physiological Characteristics of Attenuated Pseudomonas aeruginosa

(1) 실시예2에서 수득한 약독화 녹농균주 CFCPA 20215에 대해 pH 변화에 따른 성장속도를 측정하였다. 우선, 균주 CFCPA 20215를 pH 7.2로 유지된 트립틱 소이 브로스 50ml에 접종하여 37℃에서 200rpm의 호기성 조건을 유지하면서 12 내지 16시간 동안 전배양하였다. 이렇게 전배양하여 수득된 균체를 pH 3.0, pH 5.0, pH 7.0, pH 9.0으로 각각 유지된 신선한 트립틱 소이 브로스 500ml에 최종 농도1(v/v)%가 되도록 접종한 후, 37℃에서 상기와 동일한 조건으로 배양하면서 2시간 간격으로 샘플을 취하면 본광광도계(spectrophotometer)를 사용하여 600nm에서 흡광도를 측정하여 균체의 농도를 측정하였다. 그 결과 균주 CFCPA 20215는 pH 5.0이상의 조건하에서는 우수한 성장 속도를 나타내는 반변에 pH 3.0의 강산성 조건하에서는 성장을 하지 못하는 것을 확인할 수 있었다.(1) The growth rate of the attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 obtained in Example 2 according to pH change was measured. First, strain CFCPA 20215 was inoculated into 50 ml of Tryptic Soy Broth maintained at pH 7.2 and pre-cultured for 12-16 hours while maintaining aerobic conditions at 200 ° C. at 37 ° C. The cells obtained by pre-incubation were inoculated in 500 ml of fresh tryptic soy broth maintained at pH 3.0, pH 5.0, pH 7.0, and pH 9.0, respectively, to a final concentration of 1 (v / v)%. Samples were taken at intervals of 2 hours while incubating under the same conditions, and the concentration of the cells was measured by measuring absorbance at 600 nm using a spectrophotometer. As a result, strain CFCPA 20215 was found to be unable to grow under strong acidic conditions of pH 3.0 on the half side showing excellent growth rate under conditions of pH 5.0 or more.

(2) 상기 (1)에서와 같은 방법으로 온도의 변화에 따른 약독화 녹농균주 CFCPA 20215의 성장속도를 측정하였다. 균주 CFCPA 20215를 pH 7.0으로 유지된 트립틱 소이 브로스 50ml에 접종하여 37℃에서 200rpm으로 호기성 조건을 유지하면서 12 내지 16시간 동안 전배양하였다. pH 7.0으로 조정한 트립틱 소이 브로스 500ml에 전배양된 균체를 최종농도 1(v/v)%가 되도록 접종한 후, 온도가 25℃, 30℃, 37℃, 42℃로 서로 다른게 유지되는 배양기에서 동일한 조건으로 배양하면서 각각의 성장정도를 600nm에서 흡광도를 측정함으로써 측정하였다. 그 결과, 균주 CFCPA 20215는 30 내지 37℃에서 우수한 성장을 나타내며 25℃나 42℃에서는 비교적 느린 성장을 나타냄을 확인할 수 있었다.(2) The growth rate of the attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 according to temperature change was measured in the same manner as in (1). Strain CFCPA 20215 was inoculated in 50 ml of Tryptic Soy Broth maintained at pH 7.0 and pre-incubated for 12-16 hours while maintaining aerobic conditions at 37 ° C at 200 rpm. The incubator was inoculated with 500 ml of Tryptic Soy Broth adjusted to pH 7.0 to a final concentration of 1 (v / v)%, and then maintained at different temperatures at 25 ° C, 30 ° C, 37 ° C and 42 ° C. Each growth was measured by measuring the absorbance at 600 nm while incubating under the same conditions. As a result, it was confirmed that strain CFCPA 20215 shows excellent growth at 30 to 37 ℃ and relatively slow growth at 25 ℃ or 42 ℃.

(3) 하기의 실험은 약독화된 녹농균의 탄소원에 따른 성장속도를 측정하기 위한 것이다. 균주 CFCPA 20215를 각각 pH 7.0으로 저정된 트릭틱 소이 브로스 50ml에 접종하고 37℃에서 200rpm으로 유지되는 호기성 조건하에서 12 내지 16시간 동안 배양한 후, 무균상태하에 4℃에서 6000g으로 10분간 원심분리하여 미생물을 수확한 다음 10ml의 생리식염수에 현탁시켰다. 각각 서로 다른 탄소원을 함유하는 M9 배지(Na2HPO4·7H2O 12.8g,KH2PO43g,NaCl 0.5g, NH4Cl 1g) 5mg에 상기에서 수득한 미생물 현탁액 5μl씩을 가하여 12시간 동안 배양한 후, 각각의 배양액에 대해 600nm에서 흡광도를 측정하여 미생물의 장여부를 조사하였다.(3) The following experiment is to measure the growth rate according to the carbon source of attenuated Pseudomonas aeruginosa. Strain CFCPA 20215 was inoculated into 50 ml of tricky soy broth, each stored at pH 7.0, incubated for 12 to 16 hours under aerobic conditions maintained at 200 rpm at 37 ° C, and then centrifuged at 6000g at 4 ° C for 10 minutes under aseptic conditions. The microorganisms were harvested and then suspended in 10 ml physiological saline. To 5 mg of M9 medium (Na 2 HPO 4 · 7H 2 O 12.8g, KH 2 PO 4 3g, NaCl 0.5g, NH 4 Cl 1g) each containing different carbon sources, 5 μl of the microbial suspension obtained above was added and incubated for 12 hours. Then, the absorbance was measured at 600nm for each culture solution to investigate the presence of microorganisms.

그 결과, 균주 CFCPA 20215는 글루코즈나 β-알라닌 및 만니톨의 존재하에서는 우수한 성장속도를 나타내지만 다른 탄소공급원, 예를들면 크실로즈, 갈락토즈, 솔비톨, 이노시톨, 말토즈, 슈크로즈, 아라비노즈등의 존재하에서는 성장을 하지 못함을 알 수 있었다. 이러한 탄소공급원 이용특성은 CFCPA 20215 균주의 모주인 피셔 면역형태의 타입 2에 해당하는 녹농균주의 일반적 성장 특성(참조:Bergey's Manual)과 실질적으로 동일한 형태이거나 특기한 사항은 모주와는 달리 만노즈 존재하에서 어느 정도 성장을 보여주는 것이나, 특기한 사항은 모주와는 달리 만노즈 존재하에서 어느 정도 성장을 보여주는 것이다.As a result, strain CFCPA 20215 shows excellent growth rate in the presence of glucose or β-alanine and mannitol, but other carbon sources, such as xylose, galactose, sorbitol, inositol, maltose, sucrose, arabinose, etc. It was found that growth did not exist in existence. These carbon source utilization characteristics are substantially identical to those of Pseudomonas aeruginosa strains, type 2 of Fisher's immune form, which is the parent of CFCPA 20215 strains (Bergey's Manual). Something that shows some growth, but what is special is that it shows some growth in the presence of mannose.

상기에서 보는 바와같이, 본 발명에 따르는 약독화 녹농균주는 온도, pH 등을 적절히 조절하면서 호기성 조건하에서 탄소원, 질소원, 무기화합물, 아미노산, 비타민 및 기타 영양물질들을 함유한 통상의 배지에 배양하여 생성된 균체를 이용하여 이로부터 수득된 세포벽 단백질 성분을 녹농균 백신 제조에 이용할 수 있다. 배양에 필요한 탄소원으로는 글루코즈, 만니톨 등과 같은 각종 탄수화물, 아세트산, 피루브산 및 락트산과 같은 각종 유기산이 사용될 수 있고, 질소원으로는 각종 유기 및 무기 암모늄염, 펩톤, 효모추출물, 카제인가수분해물 및 기타 질소-함유 물질 등이 사용될 수 있다. 무기화합물로는 황산 마그네슘, 탄산칼슘, 황산철, 황산구리, 황산아염 및 인산수소칼륨 및 인산이수소칼륨 등이 사용될 수 있다. 배양은 바라직하게는 25 내지 37℃에서 호기적 조건하에, 예를 들면 평판 배양하거나, 진탕배양 또는 통기교반 배양등의 액체배양하여 수행된다. 배지의 pH는 배양 기간 동안에는 pH 5 내지 9로 유지되도록 하는 것이 바람직하며, 바람직하게는 12 내지 16시간 배양시킨 배양액을 원심분리하여 얻어지는 균체를 후술하는 백신제조의 출발물질로서 사용한다.As seen above, the attenuated Pseudomonas aeruginosa strain according to the present invention is produced by culturing in a conventional medium containing a carbon source, a nitrogen source, an inorganic compound, amino acids, vitamins and other nutrients under aerobic conditions while properly adjusting the temperature, pH, etc. Cell wall protein components obtained therefrom can be used for the production of Pseudomonas aeruginosa vaccine. The carbon source required for the cultivation may be various carbohydrates such as glucose, mannitol and the like, various organic acids such as acetic acid, pyruvic acid and lactic acid, and various organic and inorganic ammonium salts, peptone, yeast extract, casein hydrolysate and other nitrogen-containing nitrogen sources. Materials and the like can be used. As the inorganic compound, magnesium sulfate, calcium carbonate, iron sulfate, copper sulfate, sulfuric acid sulfate, potassium hydrogen phosphate and potassium dihydrogen phosphate may be used. Cultivation is preferably performed under aerobic conditions at 25 to 37 ° C., for example, plate culture, or liquid culture such as shaking culture or aeration stirring culture. The pH of the medium is preferably maintained at pH 5 to 9 during the incubation period. Preferably, cells obtained by centrifugation of the culture medium incubated for 12 to 16 hours are used as starting materials for vaccine production described below.

실시예 4Example 4

약독화 녹농균의 배양Culture of Attenuated Pseudomonas aeruginosa

(1) 실시예 2에 따라 수득된 녹농균의 균체를 다량으로 수득하기 위해 5L 배양기를 사용하였다. 5L 배양기에 증류수 1l당 트릭틱 소이브로스 30g을 용해시켜 수득한 배지용액 2.5l를 pH 7.2로 조정하여 멸균시킨 후에 도입시켰다. 배양온도는 37℃, 통기량은 1vvm, 접종량은 배양용액에 대해 실시예 2에서 수득한 약독화 녹농균 균체 5(v/v)%의 조건으로 사용하였으며 초기 2시간 동안은 교반 속도를 100rpm으로 유지하고, 이 후에는 600rpm으로 고정시킨 후 12 내지 16시간 동안 배양하였다. 수득된 균체의 양은 평균적으로 배양액 l당 대략 8g(건조중량)이었다.(1) A 5 L incubator was used to obtain a large amount of Pseudomonas aeruginosa cells obtained according to Example 2. 2.5 l of the medium solution obtained by dissolving 30 g of trickic sobrie per 1 l of distilled water in a 5 L incubator was adjusted to pH 7.2 and sterilized before being introduced. The culture temperature was 37 ℃, the aeration amount is 1vvm, the inoculum was used as a condition of the attenuated Pseudomonas aeruginosa cells 5 (v / v)% obtained in Example 2 for the culture solution and the stirring speed was maintained at 100rpm for the initial 2 hours After that, the cells were fixed at 600 rpm and incubated for 12 to 16 hours. The amount of cells obtained was on average about 8 g (dry weight) per liter of culture.

(2) 배지로 클루코즈(30g/l), 펩톤(15g/l), MgSO4(0.5g/l), CaCO3(5g/l), KH2PO4(1g/l), FeSO4(5mg/l), CuSO4(5mg/l) 및 ZnSO4(5mg/l)로 구성된 녹농균 배양액 특수배지를 사용하는 것을 제외하고는 상기 (1)에서와 동일한 배양조건으로 균주 CFCPA 20215를 배양하였다. 이 특수배지를 사용함으로써 건조중량 약 10.4 내지 10.5g의 균체를 수득하였다. 따라서 트립틱 소이 브로스를 사용한 경우에 비해 최소 30% 이상 높은 건조 중량의 균체를 수득할 수 있었다.(2) Clucose (30 g / l), peptone (15 g / l), MgSO 4 (0.5 g / l), CaCO 3 (5 g / l), KH 2 PO 4 (1 g / l), FeSO 4 ( 2 ) Strain CFCPA 20215 was cultured under the same culture conditions as in (1) except that a special Pseudomonas aeruginosa culture medium consisting of 5 mg / l), CuSO 4 (5 mg / l) and ZnSO 4 (5 mg / l) was used. By using this special medium, cells having a dry weight of about 10.4 to 10.5 g were obtained. Therefore, at least 30% higher dry weight cells could be obtained than in the case of using tryptic soy broth.

실시예 5Example 5

약독화 녹농균으로부터 세포벽 단백질의 부분 정제Partial Purification of Cell Wall Proteins from Attenuated Pseudomonas Aeruginosa

녹농균에 대한 백신을 제조하기 위해 약독화 녹농균주 CFCPA 20215로부터 세포벽 단백질을 부분 정제하였다.Cell wall proteins were partially purified from attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 to prepare a vaccine against Pseudomonas aeruginosa.

5L 발효조에서 2.5L의 상기 실시예4(2)에서 사용된 특수배지를 가한 후, 상기에서 언급한 것과 동일한 배양조건을 유지하면서 12 내지 16시간 동안 배양하였다. 배양인 완료된 후, 2.5L의 배양액을 4℃에서 6000g으로 20분간 원심분리하여 상등액을 제거하고, 침전된 세포를 4℃의 인산염 완충액(l당 Na2HPO41.15g, KCl 0.2g, KH2PO40.2g, NaCl 8.776g, pH 7.2)에 현탁시키고 다시 원심분리한 후, 동일한 인산염 완충액으로 센포를 세척하였다. 수득된 세포 130g에 3용적의 아세톤을 가하여 4℃에서 12이상 동안 방치하였다. 침전된 세포로부터 아세톤을 제거한 후, 2용적의 신선한 아세톤을 다시 가하여 5 내지 10분동안 고반하고 4℃에서 8000g으로 20분간 원심분리시켰다. 상층의 아세톤을 제거하고 잔류물에 동일 용적의 아세톤을 가하여 상기와 동일한 방법으로 교반한 다음 원심분리하고 상등액을 제거하여 침전된 세포를 실온상태로 평판상에서 건조시켜 아세톤을 제거하였다. 건조시킨 미생물을 10(w/v)% 최종농도가 되도록 250ml의 상기와 동일한 인산염 완충액을 가하여 현탁시켰다. 4℃로 유지된 상태에서 균질화기를 사용하여 10분 동안 500 내지 1500rpm의 속도로 세포벽 단백질을 추출하였다. 수득된 현탁액을 8000 내지 10000g으로 30분간 원심분리하여 상등액을 얻은 다음, 침전세포에서 다시 동일 용적의 인산염 완충액을 가하여 현탁시킨 후, 상기의 추룰방법과 동일한 조건으로 2차 추출하여 다시 상등액을 얻었다.After adding 2.5L of the special medium used in Example 4 (2) in a 5L fermenter, the culture was carried out for 12 to 16 hours while maintaining the same culture conditions as mentioned above. After completion of the incubator, the supernatant was removed by centrifugation of 2.5L of the culture medium at 4 ° C. at 6000 g for 20 minutes, and the precipitated cells were treated with 4 ° C. phosphate buffer (1.15 g Na 2 HPO 4 , 0.2 g KCl 2 , KH 2). After suspension in 0.2 g of PO 4 , 8.776 g of NaCl, pH 7.2) and centrifugation again, the Senpo was washed with the same phosphate buffer. Three volumes of acetone were added to 130 g of the obtained cells, and left at 4 ° C. for 12 or more. After removing the acetone from the precipitated cells, two volumes of fresh acetone were added again, agitated for 5 to 10 minutes, and centrifuged at 8000 g for 20 minutes at 4 ° C. The acetone of the upper layer was removed, the same volume of acetone was added to the residue, the mixture was stirred in the same manner as described above, centrifuged, the supernatant was removed, and the precipitated cells were dried on a plate at room temperature to remove acetone. The dried microorganisms were suspended by adding 250 ml of the same phosphate buffer as above to a final concentration of 10 (w / v)%. The cell wall protein was extracted at a speed of 500 to 1500 rpm for 10 minutes using a homogenizer while kept at 4 ° C. The obtained suspension was centrifuged at 8000 to 10000 g for 30 minutes to obtain a supernatant, and then suspended in precipitated cells by addition of the same volume of phosphate buffer, followed by secondary extraction under the same conditions as the above-described method to obtain a supernatant.

상기에서 사용한 추출방법과 동일한 조건을 사용하여 세포가 파쇄되지 않는 상태로 유지해 주면서 5 내지 6회 반복 추출하였다. 이때 세포의 파쇄여부는 세포질내 표지물질인 특정 단백질, 즉 락테이트 데하이드로게나제 또는 헥소키나제를 측정함으로서 확인하였다. 세포질내 단백질인 락테이트 데하이드로게나제 및 헥소키나제가 혼입되지 않은 상태로 세포벽 단백질이 추출되어 있는 것으로 확인된 각각의 추출된 상등액을 모아 교반한 다음, 최종적으로 4℃에서 10,000g으로 30분간 재원심분리하여 등명한 상등액을 수득하였다. 이렇게 하여 수득된 단백질 용액은 거의 순수한 세포벽 단백질만으로 구성되어 있으며 단백질 정량을 옹해서 농도가 1mg/ml 내지 2mg/ml로 유지되도록 조정하였다.Using the same conditions as the extraction method used above, the extraction was repeated 5 to 6 times while maintaining the cells in a state of being unbroken. At this time, whether the cells were crushed was confirmed by measuring a specific protein that is a cytoplasmic marker, that is, lactate dehydrogenase or hexokinase. Each extracted supernatant, which was found to have extracted cell wall protein without the incorporation of intracellular proteins lactate dehydrogenase and hexokinase, was collected and stirred, and finally, financed for 30 minutes at 10,000 g at 4 ° C. Deep separation gave a clear supernatant. The protein solution thus obtained consisted of almost pure cell wall proteins only and was adjusted to maintain concentrations between 1 mg / ml and 2 mg / ml by protein quantification.

실시예 6Example 6

조단백질의 순수 정세Pure Protein Condition

1 내지 2mg/ml의 농도로 조정된 조세포벽 단백질을 유효성분만을 갖도록 순수 분리하기 위해서 하기와 같은 실험을 수행하였다. 2 내지 2.5L의 조세포벽 단백질 수용액을 페리콘 카세트 시스템(Pellicon Cassette System)에서 분자량 100,000-절단 막 여과기(Cut-of membrane filter)를 사용하여 먼저 분자량 100,000이상의 단백질 분자를 제거한다. 이렇게 하면 분자량이 100,000이하인 단백질은 여과액(filtrate)으로 빠져 나가게 되며 분자량이 100,000보다 큰 단백질은 계속 순환되면서 분자량이 100,000보다 작은 분자들을 분리시키게 된다.The following experiment was performed to purely separate the crude cell wall protein adjusted to a concentration of 1 to 2 mg / ml to have only an active ingredient. Two to 2.5 liters of aqueous solution of crude cell wall proteins are first removed from the molecular weight 100,000 or more protein molecules using a molecular weight 100,000-cut membrane filter in a Pellicon Cassette System. This allows proteins with molecular weights less than 100,000 to flow out of the filtrate. Proteins with molecular weights greater than 100,000 continue to circulate, separating molecules with molecular weights less than 100,000.

최초 용적은 10 내지 20%로 농축된 단백질 수용액을 최초 용적의 10배인 20 내지 25L의 멸균된 인산염 완충액(l당 Na2HPO41.15g, KCl 0.2g, KH2PO40.2g, NaCl 8.766g)으로 계속 세척해 줌으로써 분자량 100,000이하인 단백질을 90% 이상 회수할 수 있었다. 여과액으로 분리된 분자량 100,000이하의 단백질을 동일 시스템에서 분자량 10,000 내지 100,000 사이의 단백질을 1mg/ml의 농도가 될 때까지 농축시켰다. 또한, 단백질 용액에 대한 10 내지 15% 농도구배 SDS-PAGE 전기영동방법에 의해 순도를 확인한 결과 목적하는 분자량 10,000 내지 100,000 범위의 세포벽 단백질의 존재를 확인할 수 있었다.The initial volume was concentrated in an aqueous solution of protein concentrated to 10-20% in 20-25 L of sterile phosphate buffer (1.15 g Na 2 HPO 4 , 0.2 g KCl, 0.2 g KH 2 PO 4 , NaCl 8.766 g per 10 times the initial volume). By continuing to wash), more than 90% of protein with a molecular weight of 100,000 or less could be recovered. Proteins with a molecular weight of 100,000 or less separated by the filtrate were concentrated in the same system until a protein with a molecular weight of 10,000 to 100,000 was brought to a concentration of 1 mg / ml. In addition, the purity was confirmed by the 10-15% concentration gradient SDS-PAGE electrophoresis method for the protein solution, it was confirmed the presence of the cell wall protein in the range of the target molecular weight 10,000 to 100,000.

최종적으로, 상기에서 수득한 상등액에 미량으로 존재하는 리포폴리사카라이드(LPS)나 세포벽 관련 단편들을 제거하기 위해 상등액을 초원심분리시켰다. 초원심분리는 4℃로 유지된 상태에서 180,000g 내지 200,000g으로 3시간 동안 수행하여 침전물을 제거한 후, 수득한 상등액을 0.2μm 필터를 사용하여 제균함으로써 최종적으로 녹농균 감염에 대한 예방 백신용 단백질 조성물 250 내지 260mg을 수득하였다.Finally, the supernatant was ultracentrifuged to remove lipopolysaccharide (LPS) or cell wall related fragments present in traces in the supernatant obtained above. The ultracentrifugation was carried out at 180,000 g to 200,000 g for 3 hours at 4 ° C. to remove the precipitate, and then the supernatant obtained was sterilized using a 0.2 μm filter to finally prevent vaccine composition against Pseudomonas aeruginosa infection. 250-260 mg were obtained.

실시예 7Example 7

CFCPA 20215 세포벽 단백질 항원에 의한 교차방어 능력 시험Cross-defense ability test by CFCPA 20215 cell wall protein antigen

실시예 6의 방법에 따라 정제하여 수득한 약독화 녹농균주 CFCPA 20215 세포벽 단백질을 0.2mg/kg의 용량으로 6주된 체중 23 내지 25g의 ICR 수컷 생쥐 15마리에게 복강내 투여하여 면역시켰다. 면역시킨지 1주일 후에 3마리의 생쥐로부터 ELISA(Enyzyme-linked immunosorbent assay)를 위한 혈액ㅇ르 취하였다. 나머지 ICR 생쥐에는 면역형태 타입 2에 해당하는 야생형 녹농균을 야생형 녹농균주의 LD50치(1.4×106)의 10 내지 50배에 해당하는 양으로 주입시켰다. 각 녹농균에 대한 방어효과 여부는 1주일까지 지속적으로 조사하였다. 이 시험에서 CFCPA 20215의 세포벽 단백질은 그의 모주인 피셔 면역형태의 타입 2에서 해당하는 녹농균에 대해 거의 완벽한 방어 효과를 나타냇으며 채혈된 혈액에 대한 ELISA의 결과도 모두 양성반응으로 즉 면역기능이 형성된 것으로 나타났다.The attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 cell wall protein obtained by purification according to the method of Example 6 was intraperitoneally administered to 15 ICR male mice 6 weeks old at a dose of 0.2 mg / kg. One week after immunization, three mice received blood for ELISA (Enyzyme-linked immunosorbent assay). The remaining ICR mice were injected with wild type Pseudomonas aeruginosa, corresponding to immunoform type 2, in an amount corresponding to 10-50 times LD 50 (1.4 × 10 6 ) of wild-type Pseudomonas aeruginosa. The protective effect of Pseudomonas aeruginosa was continuously investigated for up to one week. In this test, the cell wall protein of CFCPA 20215 showed almost perfect protective effect against the corresponding Pseudomonas aeruginosa in its parent, Type 2 of the Fisher's immune form, and all of the results of ELISA against blood collected were positive. Appeared.

또한 CFCPA 20215 균주의 세포벽 단백질이 피셔 면역형태의 타입 2 이외에 타입 1,3,4,5,6,7 녹농균 균주에 의한 감염증에 대해서도 예방적 항원으로서 작용할 수 있는지 여부를 검토하기 위하여, 야생형 녹농균주로 피셔 면역형태의 타입 1,3,4,5,6,7에 해당하는 녹농균주를 사용하여 상기 실험을 반복수행하였다. 그 결과 CFCPA 20215 균주의 세포벽 단백질은 피셔 타입 3 및 7에 해당하는 녹농균주에 대하여도 우수한 교차 방어 능력을 나타냄을 확인할 수 있었다.In addition, to examine whether the cell wall protein of CFCPA 20215 strain can act as a prophylactic antigen against infection caused by type 1,3,4,5,6,7 Pseudomonas aeruginosa strains in addition to the type 2 of the Fisher's immune form, The experiment was repeated using Pseudomonas aeruginosa strains corresponding to the type 1,3,4,5,6,7 of the Fischer immunoform. As a result, it was confirmed that the cell wall protein of the CFCPA 20215 strain exhibited excellent cross-protective ability against Pseudomonas aeruginosa strains corresponding to Fisher types 3 and 7.

실시예 8Example 8

세포벽 단백질의 독성시험Toxicity Test of Cell Wall Proteins

녹농균 감염에 대한 예방 목적의 성분 백신으로 사용하기 위해서는 실시예 2에 기재된 균주 자체의 안정성 뿐만 아니라, 성분 백신으로 사용하고자 세포벽 단백질 자체의 안정성도 보장되어야 한다. 본 실시예에서는 세포벽 단백질을 정제하여 실험동물인 생쥐에게서 안전한지 여부를 조사해 보았다. 즉, 약독화된 CFCPA 20215 균주를 5L 발효기에서 트리틱 소이 브로스를 배양배지로 사용하여 배양한 후, 실시예 4,5 및 6에 따라 처리하여 추출된 세포벽 단백질의 농도가 1mg/ml가 되도록 조정한 후, 제균하여 독성시험의 단백질원으로 사용하였다.In order to be used as a component vaccine for the purpose of prevention against Pseudomonas aeruginosa infection, not only the stability of the strain itself described in Example 2, but also the stability of the cell wall protein itself for use as a component vaccine should be ensured. In this example, the cell wall protein was purified and examined to determine whether it was safe in mice, experimental animals. That is, the attenuated CFCPA 20215 strain was incubated in a 5 L fermentor using Tritic Soy Broth as a culture medium, and then treated according to Examples 4, 5 and 6 to adjust the concentration of the extracted cell wall protein to 1 mg / ml. Afterwards, it was disinfected and used as a protein source for toxicity test.

독성시험에서 실험동물로는 체중 20 내지 22g의 ICR계 수컷 생쥐를 사용하였다. 단백질원의 주입경로는 정맥주사이며, 시험군에 사용한 단백질의 양은 20mg/kg, 100mg/kg이었고, 대조군에는 생리식염수 25ml/kg을 투여하였다. 표 1에서 보는 바와 같이 CFCPA 20215 균주의 세포벽 단백질은 실험동물의 체중에 전혀 영향을 미치지 않으며 정상적인 성장을 나타냈고, 그 이외의 별다른 증상도 관찰되지 않았다. 또한 각 장치의 특이한 변화나 증상도 발견할 수 없었다.In the toxicity test, ICR-based male mice having a body weight of 20 to 22 g were used. The injection route of protein source was intravenous injection, and the amount of protein used in the test group was 20 mg / kg and 100 mg / kg, and the control group was administered with 25 ml / kg of saline. As shown in Table 1, the cell wall protein of the CFCPA 20215 strain had no effect on the body weight of the experimental animals and showed normal growth, and no other symptoms were observed. There was also no specific change or symptom of each device.

실시예 9Example 9

세포벽 단백질의 항원성 측정Antigenicity of Cell Wall Proteins

실시예 8에서와 동일하게 약독화 녹농균주 CFCPA 20215로부터 정제하여 수득한 세포벽 단백질을 항원으로 사용하여 실험동물인 ICR 생쥐에게 0.1mg/kg 또는 0.2mg/kg의 용량으로 정맥주사하여 면역시키고, 면역시킨지 1주일후에 각 그룹의 쥐로부터 일정량의 혈액을 채취하여 혈청을 분리하여 항체생성 여부를 ELISA 방법을 사용하여 아래와 같이 측정하였다[J.Clin. Microbiol. 15, 1054-1058, 1982].In the same manner as in Example 8, the cell wall protein obtained by purification from attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 was used as an antigen and immunized with ICR mice, which are experimental animals, at a dose of 0.1 mg / kg or 0.2 mg / kg and immunized. One week after the injection, a certain amount of blood was collected from each group of rats, and serum was separated to determine whether antibodies were produced using the ELISA method as described below [J. Clin. Microbiol. 15, 1054-1058, 1982].

우선 코팅 버퍼(0.05M 탄산염 완충액, pH 9.6)내에서 0.1mg/ml의 농도로 조정된 항원을 96-마이크로플레이트의 각 웰에 100μl씩 가하여 실혼에서 2시간 또는 4℃에서 12 내지 14시간 반응시켜 플렝트에 단백질을 부착시킨 다음 수용액을 제거하고, 여기에 1% 우혈청알부민(BSA) 200μl를 가하여 실온에서 1시간 동안 반응시켜 단백질-비결합부분을 차단시켰다. 이때 단백질 항원으로 면역시킨 생쥐로부터 혈청을 PBS로 계열회석하여 100μl씩 첨가한 후, 37℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 대조군의 항체로는 면역시키지 않은 생쥐의 혈청을 사용하였다. 반응종류후, 다시 인산염완충액으로 5 내지 6회 세척하고, 생쥐의 항체에 대한 토끼의 항체에 퍼옥시다제가 결합된 2차 항체(Rabbit-anti mouse Ig-Peroxidase Conjugate) 100μl를 가하여 실온에서 1시간 동안 반응시킨 후, 동일한 인산염완충 세척액으로 7회 이상 격렬하게 세척하였다. 여기에 기질로서 시트레이트-포스페이트 완충액(0.1M Citrate-Phosphate buffer, pH 5.0)에 오르토-페닐렌디아민 디하이드로 클로라이드를 0.3 내지 0.4mg/ml의 농도로 조정하여 50μl씩 첨가하여, 20분간 차광하에 반응시킨 후, 1N-황산 50μl씩을 가하여 반응을 정지시켰다. 그후, 각 반응용액을 분광광도계를 이용하여 490nm에서 흡광도를 측정하였다.First, 100 μl of the antigen adjusted to a concentration of 0.1 mg / ml in the coating buffer (0.05 M carbonate buffer, pH 9.6) was added to each well of a 96-microplate and reacted for 2 hours at room temperature or 12 to 14 hours at 4 ° C. After attaching the protein to the plant, the aqueous solution was removed, and 200 μl of 1% bovine serum albumin (BSA) was added thereto to react at room temperature for 1 hour to block the protein-non-binding portion. At this time, the serum from the mice immunized with the protein antigen was serially diluted with PBS, added 100 μl, and reacted at 37 ° C. for 2 hours. Serum of mice not immunized was used as the antibody of the control group. After the reaction, washed 5 to 6 times with phosphate buffer solution, 100 μl of a peroxidase-bound secondary antibody (Rabbit-anti mouse Ig-Peroxidase Conjugate) was added to the rabbit antibody against the mouse antibody, and then 1 hour at room temperature. After the reaction, the mixture was washed vigorously at least seven times with the same phosphate buffer wash. To the citrate-phosphate buffer (0.1 M Citrate-Phosphate buffer, pH 5.0), ortho-phenylenediamine dihydrochloride was added thereto in a concentration of 0.3 to 0.4 mg / ml, and then 50 μl was added as a substrate. After the reaction, 50 μl of 1N-sulfuric acid was added to stop the reaction. Then, the absorbance of each reaction solution was measured at 490 nm using a spectrophotometer.

ELISA를 이용하여 분석한 결과, 시험군의 경우 0.1 또는 0.2mg/kg의 항원투여에 의해 대조군에 비해 2 내지 5배 정도의 높은 면역가를 나타냄을 알 수 있다.As a result of the analysis using the ELISA, it can be seen that the test group exhibited an immunity of about 2 to 5 times higher than the control group by the administration of 0.1 or 0.2 mg / kg of antigen.

실시예 10Example 10

녹농균에 대한 면역글로부린의 생성Generation of immunoglobulin against Pseudomonas aeruginosa

실시예 5에서 CFCPA 20215 균주로부터 수득한 세포벽 단백질 용액 9.5 내지 1ml(세포벽 단백질 100 내지 200μg을 함유)를 알비노 토끼에게 7일 간격으로 3회 접종하였다. 그후 토끼의 혈액을 일정한 간격으로 채혈하여 혈청을 분리시켰다. 분리된 토끼 혈청 100ml를 증류수 300ml와 혼합하여 4℃의 DEAE-셀룰로즈 500g(습윤중량)에 가하였다.In Example 5, 9.5-1 ml of cell wall protein solution (containing 100-200 μg of cell wall protein) obtained from the CFCPA 20215 strain was inoculated three times at 7-day intervals. Thereafter, rabbit blood was collected at regular intervals to separate serum. 100 ml of the separated rabbit serum was mixed with 300 ml of distilled water and added to 500 g (wet weight) of DEAE-cellulose at 4 ° C.

이 혼합물을 4℃에서 1시간 동안 충분히 진탕한 후, 정치시켜 분리되는 상등액을 제거하고 잔류물을 증류수로 수회 세척한 다음에 0.01M 인산염완충액( Na2HPO4·H2O 13.8g/l, KCl 0.2g, Na2HPO414.2g/l, pH 8.0) 200ml씩으로 3회 세척하여 순도 96% 이상의 면역글로부린 IgG 600mg을 수득하였다.After the mixture was sufficiently shaken at 4 ° C. for 1 hour, the mixture was left to stand to remove the supernatant, and the residue was washed several times with distilled water, followed by 0.01 M phosphate buffer (Na 2 HPO 4 · H 2 O 13.8 g / l, 0.2 g of KCl, 14.2 g / l Na 2 HPO 4 , pH 8.0) was washed three times with 200 ml to obtain 600 mg of immunoglobulin IgG with a purity of 96% or more.

실시예 11Example 11

면역글로부린의 녹농균 감염증에 대한 치료효과Therapeutic Effect of Immunoglobulin on Pseudomonas Aeruginosa Infection

실시예 10에서 수득한 CFCPA 20215 균주에 대한 면역글로부린의 녹농균 감염증에 대한 치료효과를 다음과 같은 방법에 의해 확인하였다. 이하에서는 각 군당 10마리씩의 생쥐를 사용하였다.The therapeutic effect of immunoglobulin against Pseudomonas aeruginosa infection against the CFCPA 20215 strain obtained in Example 10 was confirmed by the following method. In the following, 10 mice were used in each group.

생쥐에서 피혀 면역형 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 각각의 병원성 녹농균 균주를 각각 1.0 내지 3×106세포씩 복강내 주사하여 녹농균 감염증을 야기시키고, 2시간 내지 4시간 후에 생쥐에게CFCPA 20215 균주에 대한 면역글로부린을 1내지 10mg/생쥐의 양으로 복강내 주사하여 치료효과를 시험하였다. 대조군에는 면역글로부린에 대한 주사용 생리식염수 0.5ml를 정맥주사하였다.By pihyeo immune type 1, 2 and 3 in mice, 4, 5, 6 and 7 from 1.0 to 3 × 10 6 of each of the pathogenic Pseudomonas aeruginosa strains each cell intraperitoneally by injection and cause Pseudomonas aeruginosa infection, mice after 2 hours to 4 hours The therapeutic effect was tested by intraperitoneal injection of immunoglobulin against the CFCPA 20215 strain in an amount of 1 to 10 mg / mouse. In the control group, 0.5 ml of saline for injection against immunoglobulin was injected intravenously.

그 결과, 주사용 생리식염수만을 투여하나 대조군에서는 48시간 이내에 50% 이상, 72시간에 100%의 치사율로 나타낸 반면에 면역글로부린을 투여한 군중 피셔 면역형 2,3 및 의 균주 간염군에서는 72시간후에도 80% 이상의 생존유을 나타내었다. 그러나, 피셔 면역형 1, 2, 4 및 6의 감염군에서는 CFCPA 20215 균주에 대한 면역글로부린이 생존을 연장시키지 못하는 것으로 입증된다.As a result, injection of physiological saline only, but the control group showed a mortality rate of 50% or more within 48 hours, 100% at 72 hours, whereas 72 hours in the hepatitis group of the crowd fisher immunization type 2,3 and immunoglobulin Even after 80% of the surviving milk was shown. However, in the infected group of Fisher immunotypes 1, 2, 4 and 6, immunoglobulin against the CFCPA 20215 strain has been demonstrated to prolong survival.

실시예 12Example 12

면역글로부린의 제제화Formulation of Immunoglobulins

실시예 10에서 수득한 약독화 녹농균주 CFCPA 20215에 대한 정제된 녹농균 면역글로부린을 체중 kg당 항체 면역글로부린 1 내지 100mg이 투여될 수 있도록 다양한 약제학적으로 허용되는 담체를 사용하여 제제화하였다. 제제화된 면역글로부린을 녹농균 감염증이 유발된 생쥐에게 투여하여 담체의 종류에 따른 면역글로부린의 유효성 차이를 관찰하여 보았다. 그 결과, 액체제제의 경우에는 담체로 주사용 생리식염수 또는 인산염 완충액을 사용한 면역글로부린 제제가 유효성이 높았으며, 동결 건조제제인 경우에는 만키톨, 사카로즈 또는 락토즈를 담체로 사용한 경우가 높은 유효성을 나타내었다. 반면에 동결 건조 제제의 경우에 인체알부민을 본 발명에 따른 녹농균 면역글로부린과 병용한 경우에는 오히려 유효성이 낮아졌으며, 액체제제의 경우에는 수산화알루미늄을 약제학적 담체로 사용한 경우에 효과가 낮아졌다. 시험 결과는 다음 표2에 요약하여 기재하였다.Purified Pseudomonas aeruginosa immunoglobulin against the attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 obtained in Example 10 was formulated using various pharmaceutically acceptable carriers so that 1 to 100 mg of antibody immunoglobulin per kg body weight could be administered. Formulated immunoglobulin was administered to mice inducing Pseudomonas aeruginosa infection to observe the difference in efficacy of immunoglobulin according to the type of carrier. As a result, immunoglobulin preparations using physiological saline or phosphate buffer solution as carriers were highly effective in liquid preparations, and manchitol, saccharose or lactose in freeze-dried preparations were highly effective. Indicated. On the other hand, in the case of lyophilized formulations, human albumin is used in combination with the Pseudomonas aeruginosa immunoglobulin according to the present invention, but the effectiveness is lowered, and in the case of liquid formulations, the effect is decreased when aluminum hydroxide is used as a pharmaceutical carrier. The test results are summarized in Table 2 below.

상기에서 보는 바와 같이, 본 발명에서 약독화된 녹농균주 CFCPA 20215(KKCM 10030)는 독성면에서 상당히 안전한 미생물이면서 동시에 세포벽 단백질의 안전성 및 항체생성능이 우수하고, 또한 피셔 면역형태중 모주인 타입 2의 녹농균 뿐 아니라 타입 3 및 7의 녹농균에 대해서도 우수한 교차 방어 능력 및 치료효과를 나타내므로 녹농균 예방 성분 백신 및 녹농균 감염증 치료제의 제조를 위한 미생물로서 매우 우수함을 알 수 있다.As seen above, the attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 (KKCM 10030) in the present invention is a highly safe microorganism in terms of toxicity and at the same time excellent in the safety and antibody production of cell wall proteins, and also the parent of the Fisher immune form of type 2 As well as Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas aeruginosas of type 3 and 7 exhibit excellent cross-protective ability and therapeutic effect, so it can be seen that it is very excellent as a microorganism for the production of Pseudomonas aeruginosa preventive ingredient vaccine and Pseudomonas aeruginosa infectious agent.

Claims (3)

피셔 면역형의 타입 2에 해당하는 녹농균주를 순수하게 분리하여 순화시켜 약독화시킨 안전한 약독화 녹농균주 CFCPA 20215(KCCM 10030)로부터 순수하게 분리, 정제하여 수득한 세포벽 단백질을 함유함을 특징으로 하는 녹농균 감염 예방 백신.It is characterized in that it contains cell wall protein obtained by purely isolated and purified from the safe attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 (KCCM 10030), which was purified, purified and attenuated Pseudomonas aeruginosa strains of the Fisher Immunotype 2 type. Pseudomonas aeruginosa infection prevention vaccine. 제1항에 있어서, 약독화 녹농균주 CFCPA 20215의 LD50이 2.7×107세포 이상임을 특징으로 하는 녹농균 감염 예방 백신.The vaccine of claim 1, wherein the LD 50 of the attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 20215 is at least 2.7 × 10 7 cells. 제1항에 있어서, 세포벽 단백질 이외에 추가로 약제학적으로 허용되는 부형제를 함유하는 녹농균 감염 예방 백신.2. The Pseudomonas aeruginosa infection prevention vaccine according to claim 1, further comprising a pharmaceutically acceptable excipient in addition to the cell wall protein.
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