KR100377948B1 - Novel plasmid dna used as immunogen of aids virus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Provided is a novel plasmid DNA used as an immunogen of AIDS(acquired immunodeficiency syndrome) virus. Also, provided is a method for increasing immunity using the same. CONSTITUTION: A novel plasmid DNA is characterized by containing gag, env and rev genes of HIV-1(human immunodeficiency virus) and interleukin-2 of a mammal to be immunized. It produces HIV-1 specific antibody when used as an immunogen.

Description

AIDS 바이러스의 면역원으로 이용되는 신규한 플라스미드 DNANovel plasmid DNA used as an immunogen for AIDS virus

본 발명은 AIDS(acquired immunodeficiency syndrome) 바이러스의 면역원으로 이용되는 신규한 플라스미드 DNA 및 그를 이용한 면역 증진방법에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 HIV-1(human immunodeficiency virus)의 gag, env 및 rev 유전자와 면역시킬 포유동물의 인터루킨-2 유전자를 포함하면서, 포유동물에 접종하여 면역원으로 사용되는 경우 HIV-1에 특이적인 항체를 생성하는 플라스미드 DNA 및 그를 이용하여 HIV-1에 대한 면역반응을 증가시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel plasmid DNA used as an immunogen of AIDS (acquired immunodeficiency syndrome) virus and an immune enhancing method using the same. More specifically, the present invention includes the gag, env and rev genes of human immunodeficiency virus (HIV-1), and the interleukin-2 gene of a mammal to be immunized, and when used as an immunogen in a mammal, Plasmid DNA to produce specific antibodies and methods for increasing the immune response to HIV-1 using the same.

플라스미드 DNA는 어떠한 면역 증가제의 보조 첨가없이 그 자체만으로생쥐(mouse)에 주입되는 경우, 플라스미드 DNA에서 발현된 항원에 대하여 특이적인 항체를 형성하고, 보호 면역반응을 유도하는 것으로 보고되었다(참조: Ulmer et al. 1993 Science 259. 1745). 이 후, 인플루엔자 바이러스(Influenza virus)(참조: Ulmer et al. 1994 Vaccine 12. 1541), B형 간염 바이러스(Hepatitis B virus)(참조: Chow et al. 1997 J. Virol 71. 169), 레이비스 바이러스(Rabies virus)(참조: Xiang et al. 1994 Virol. 199. 132), 헤페스 심플렉스 바이러스(Herpes Simplex virus)(참조: McClements et al. 1996 Proc, Natl. Acad. Sci.(USA) 93. 11414), C형 간염 바이러스(Hepatitis C virus)(참조: Lagging et al. 1995 J. Virol. 69. 5859), HIV-1(참조: Wang et al. 1995 Virol 211. 102)의 유전자를 함유하는 플라스미드 DNA를 동물 모델에 주입하여 체액성 면역반응과 세포성 면역반응이 유도되는 것으로 보고하였다. 특히, 인플루엔자 바이러스와 레이비스 바이러스 등 일부 바이러스의 경우에는 보호 면역반응까지 유도되는 것으로 보고하였다.Plasmid DNA has been reported to form antibodies specific for antigens expressed in plasmid DNA and to induce protective immune responses when injected into mice by themselves without the adjuvant addition of any immune enhancer (see: Ulmer et al. 1993 Science 259. 1745). Influenza virus (Ulmer et al. 1994 Vaccine 12. 1541), Hepatitis B virus (Chow et al. 1997 J. Virol 71. 169), and Lavis Rabies virus (Xiang et al. 1994 Virol. 199. 132), Herpes Simplex virus (Mcclements et al. 1996 Proc, Natl. Acad. Sci. (USA) 93 11414), Hepatitis C virus (Lagging et al. 1995 J. Virol. 69. 5859), HIV-1 (Wang et al. 1995 Virol 211. 102) Injecting plasmid DNA into animal models reported that humoral and cellular immune responses were induced. In particular, some viruses such as influenza virus and Rayvis virus have been reported to induce a protective immune response.

플라스미드 DNA는 안전성, 제조·보관·운송의 편리성 측면에서 뿐만 아니라, 백신으로서의 효과 측면에서 종래의 사백신이나 서브유닛(subunit) 백신보다 매우 바람직하다. 접종된 플라스미드 DNA 백신은 숙주 내에서 면역성을 가진 본래 모습의 바이러스 단백질을 합성할 수 있으며, 이것은 바이러스를 불활성화시키는 항체 및 발현단백질에 특이한 항체를 생성시킬 뿐만 아니라, 바이러스에 감염된 세포를 죽이는 CTL(cytotoxic T lympocytes) 반응의 증가를 초래한다(참조: MacDonnell et al. 1996. New Engl. J. Med. 334, 42). 또한, 한 번 주입된 플라스미드 DNA는 오랫동안 숙주내에 존재하기 때문에, 면역 반응 또한 지속적으로 유지될 수 있어 예방백신, 평생백신으로서 적합하다.Plasmid DNA is much more preferable than the conventional four vaccines or subunit vaccines not only in terms of safety, convenience of manufacture, storage and transportation, but also in terms of its effect as a vaccine. Inoculated plasmid DNA vaccines can synthesize immunized viral proteins in the host, which not only produce antibodies that inactivate the virus and antibodies specific for the expression protein, but also kill cytotoxic cells. T lympocytes) resulting in an increase in response (MacDonnell et al. 1996. New Engl. J. Med. 334, 42). In addition, since the plasmid DNA injected once exists in the host for a long time, the immune response can also be sustained, which is suitable as a prophylactic vaccine and a lifetime vaccine.

상술한 장점을 지닌 플라스미드 DNA 백신은 이미 사용되고 있는 HBV, 인플루엔자 바이러스 백신의 향상을 위해서, 혹은 백신 제조가 실패했던 헤페스 심플렉스 바이러스, HCV, HIV등에 대한 새로운 백신의 개발을 위해서 주목을 받고 있다.Plasmid DNA vaccines having the above-mentioned advantages are attracting attention for the improvement of HBV, influenza virus vaccines that are already in use, or for the development of new vaccines against Hepes simplex virus, HCV, HIV, etc., in which vaccine manufacture has failed.

인플루엔자 바이러스의 NP 유전자에 대한 DNA 백신이 다른 변종의 인플루엔자 바이러스에 대하여 보호 면역반응을 유도한다는 최초 발표(참조: Ulmer et al. 1993. Science 259. 1745) 이후, 역시 다양한 변종을 가진 HIV-1에 대한 DNA 백신이 큰 관심속에 개발되기 시작했다. 즉, HIV-1의 외피 단백질(gp160, gp120, gp41) 및 rev를 발현하는 플라스미드 BNA를 생쥐(참조: Wang et al. 1993 Proc, Natl. Acad. Sci (USA) 90. 4156)와 원숭이(monkey)(참조: Coney et al. 1994 Vaccine 12. 1545)에 주입하는 경우, 혹은 외피 단백질과 비감염성 바이러스 단백질의 단편을 발현하는 플라스미드 DNA를 생쥐(참조: Lu et al. 1995 Virol. 209. 174)에 주입하는 경우, 체액성 면역반응과 세포성 면역반응이 유도되는 것으로 밝혀졌다.Since the initial announcement that DNA vaccines against NP genes of influenza viruses induce protective immune responses against other strains of influenza virus (Ulmer et al. 1993. Science 259. 1745), HIV-1, which also contains various strains, DNA vaccines have been developed with great interest. That is, plasmid BNAs expressing the envelope proteins (gp160, gp120, gp41) and rev of HIV-1 (see Wang et al. 1993 Proc, Natl. Acad. Sci (USA) 90. 4156) and monkeys. (In Coney et al. 1994 Vaccine 12. 1545), or plasmid DNA expressing fragments of coat proteins and non-infectious viral proteins (Lu et al. 1995 Virol. 209.174). When injected into, it has been shown that humoral and cellular immune responses are induced.

그러나, 이들 AIDS 바이러스 백신은 다른 항원을 발현하는 플라스미드로 접종된 표준 그룹에 비해 약 10배 정도에 해당하는 항체 생성량을 나타낼 뿐이므로(참조: Wang et al. 1995 AIDS 9, S159), 이보다 더 많은 양의 항체를 제공할 수 있는 새로운 플라스미드 DNA가 절실히 요구되는 실정이다.However, these AIDS virus vaccines show only about 10 times the amount of antibody production compared to the standard group inoculated with plasmids expressing other antigens (Wang et al. 1995 AIDS 9, S159). There is an urgent need for new plasmid DNA that can provide positive antibodies.

이에, 본 발명자들은 AIDS 바이러스에 대하여 보다 우수한 면역반응을 유도하는 신규의 플라스미드 DNA를 개발하고자 예의 연구노력한 결과, HIV-1의 gag, env 및 rev 유전자와 쥐(rat)의 인터루킨-2 유전자를 포함하는 플라스미드 DNA가 동물모델로서 쥐에 주입되는 경우, HIV-1에 특이적인 항체의 생성량이 종래의 AIDS 바이러스 백신보다 3배 이상 높을 뿐만 아니라, 적은 주입 회수로도 면역반응이 높고, 면역반응의 개체비율이 높음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors have made intensive studies to develop a novel plasmid DNA that induces a better immune response against the AIDS virus, including the gag, env and rev genes of HIV-1 and the interleukin-2 gene of rats. When the plasmid DNA is injected into mice as an animal model, the production of HIV-1 specific antibody is not less than three times higher than that of the conventional AIDS virus vaccine, and the immune response is high even with a small number of injections. It confirmed that a ratio was high and came to complete this invention.

결국, 본 발명의 목적은 AIDS 바이러스의 면역원으로 이용되는 신규의 플라스미드 DNA를 제공하는 것이다.After all, it is an object of the present invention to provide novel plasmid DNA for use as an immunogen for AIDS viruses.

본 발명의 다른 목적은 전기 플라스미드 DNA를 포유동물에 접종하여 HIV-1에 특이적인 항체를 생성함으로써, HIV-1에 대한 면역반응을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method of increasing the immune response to HIV-1 by inoculating mammalian plasmid DNA to produce HIV-1 specific antibodies.

제 1도는 본 발명의 플라스미드 pCD-HIV/GE와 pCD-HIV/GE-IL2의 클로닝 과정을 도식적으로 나타낸 그림이다.1 is a schematic diagram illustrating the cloning process of plasmids pCD-HIV / GE and pCD-HIV / GE-IL2 of the present invention.

제 2도는 플라스미드 pCD-HIV/GE와 pCD-HIV/GE-IL2를 쥐에 2회 주입할 때 나타나는 HIV-1 특이적인 항체의 양을 연속 희석 방법으로 비교한 그래프이다.FIG. 2 is a graph comparing the amount of HIV-1 specific antibodies generated by two injections of plasmids pCD-HIV / GE and pCD-HIV / GE-IL2 into mice in a serial dilution method.

제 3도는 플라스미드 pCD-HIV/GE와 pCD-HIV/GE-IL2를 쥐에 주입한 후의 경과시간에 따라 HIV-1 특이적인 항체의 생성 정도를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the degree of generation of HIV-1 specific antibodies according to the elapsed time after injection of plasmids pCD-HIV / GE and pCD-HIV / GE-IL2 into mice.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명자들은 AIDS 바이러스의 면역원으로 이용될 수 있는 신규의 플라스미드 DNA를 제조하기 위하여, HIV-1의 gag, env 및 rev 유전자를 포함하고 그들을 발현시킬 수 있는 플라스미드 DNA와, HIV-1의 gag, env 및 rev 유전자와 면역시킬 포유동물의 인터루킨-2 유전자를 포함하면서 그들을 발현시킬 수 있는 플라스미드 DNA를 제조하였다. 특히, 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 HIV-1의 gag, env 및 rev 유전자와 쥐의 인터루킨-2 유전자를 포함하는 플라스미드 DNA를 지금까지 HIV-1 DNA 백신연구에 동물모델로서 적용된 적이 없는 쥐(rat)에 주입하여, HIV-1에 특이적인 항체의 생성정도를 측정하였다.We have prepared plasmid DNA that can be used as an immunogen for AIDS virus, including plasmid DNA that can include and express gag, env and rev genes of HIV-1, and gag, env of HIV-1. And a plasmid DNA capable of expressing the rev gene and the interleukin-2 gene of a mammal to be immunized. In particular, in one preferred embodiment of the present invention, plasmid DNA comprising gag, env and rev genes of HIV-1 and interleukin-2 gene of rats has not been applied as an animal model to HIV-1 DNA vaccine research so far. rats) were injected to determine the production of antibodies specific for HIV-1.

그 결과, HIV-1의 gag, env 및 rev 유전자를 포함하는 플라스미드 DNA를 면역원으로 사용하여 쥐에 접종할 경우 HIV-1에 특이적인 항체가 생성되었고, 그의 항체량은 종래 AIDS DNA 백신이 생쥐에서 유도한 항체량보다 약간 높거나 같은 정도(참조: Wang et al. 1995 AIDS 9. S159)이었다. 그러나, HIV-1의 gag, env 및 rev 유전자와 쥐의 인터루킨-2 유전자를 포함하는 플라스미드 DNA를 접종한 쥐의 항체 생성량은 HIV-1의 gag, env 및 rev 유전자를 포함하는 플라스미드 DNA보다 3 배 이상의 높은 항체량을 나타내었다. 또한, HIV-1의 gag, env 및 rev 유전자와 쥐의 인터루킨-2 유전자를 포함하는 플라스미드 DNA는 적은 주입 회수로도 면역반응 및 면역반응의 개체 수를 증가시켰다. 따라서, 인터루킨-2를 함께 발현하는 플라스미드 DNA 사용은 AIDS 바이러스 백신으로서 효율을 증가시킴을 알 수 있었다.As a result, when the mice were inoculated with plasmid DNA containing the gag, env and rev genes of HIV-1 as an immunogen, HIV-1 specific antibodies were generated. Slightly higher or equal to the amount of antibody induced (Wang et al. 1995 AIDS 9. S159). However, the amount of antibody produced in mice vaccinated with plasmid DNA containing the gag, env and rev genes of HIV-1 and the interleukin-2 gene of mice was three times higher than that of plasmid DNA containing the gag, env and rev genes of HIV-1. The above high antibody amount was shown. In addition, plasmid DNA containing the gag, env and rev genes of HIV-1 and the interleukin-2 gene of rats increased the number of immune responses and immune responses with a small number of injections. Therefore, the use of plasmid DNA expressing interleukin-2 together was found to increase efficiency as an AIDS virus vaccine.

이와 같이 HIV-1의 gag, env 및 rev 유전자와 인터루킨-2 유전자를 동시에 포함하는 플라스미드 이외에, 전기 2그룹의 유전자를 별도로 함유하는 2가지 플라스미드 모두를 포유동물에 주입하여도, HIV-1에 대한 면역반응을 증가시킬 수 있다.Thus, even if the plasmid containing the gag, env and rev genes of HIV-1 and the interleukin-2 gene at the same time, both plasmids containing the former two groups of genes were injected into the mammal, May increase the immune response.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하는 것으로, 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위가 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자들에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only to specifically describe the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples.

실시예 1: AIDS 바이러스의 면역원으로 사용될 플라스미드 DNA의 제조 Example 1 Preparation of Plasmid DNA for Use as Immunogen of AIDS Virus

AIDS 바이러스의 면역원으로 이용될 수 있는 플라스미드 DNA를 제조하기 위하여, 우선 플라스미드 pEX5496(참조: Sodroski et al. 1986 Nature 321 412)을 SalI과 BamHI으로 절단하여 얻은 2.5 kb DNA 절편을, SalI과 BamHI으로 절단된 플라스미드 pHXB-CAT1(참조: Terwilliger et al. 1989 Nature 321. 412)에 삽입하여 플라스미드 pHXB-△tat를 제조하였다. 그런 다음, pHXB-△tat 플라스미드를 NarI과 XbaI 제한효소로 절단하여 얻은 8.0 kb DNA 절편을, ClaI과 XbaI으로 절단된 pBluescriptSK-(Stratagene, USA) 플라스미드에 연결시켜 pSK-HIV/GPE 플라스미드를 얻었다. 이어, pSK-HIV/GPE 플라스미드를 BalI으로 절단하여 1.9 kb DNA 절편을 제거한 후 다시 자체 연결시켜 플라스미드 pSK-HIV/GE를 제조하였다.To prepare plasmid DNA that can be used as an immunogen for the AIDS virus, 2.5 kb DNA fragments obtained by cleaving plasmid pEX5496 (Sodroski et al. 1986 Nature 321 412) with SalI and BamHI were first cleaved with SalI and BamHI. Plasmid pHXB-Δtat was prepared by inserting the plasmid pHXB-CAT1 (Terwilliger et al. 1989 Nature 321. 412). The 8.0 kb DNA fragment obtained by cleaving the pHXB-Δtat plasmid with NarI and XbaI restriction enzymes was then linked to the pBluescriptSK- (Stratagene, USA) plasmid digested with ClaI and XbaI to obtain a pSK-HIV / GPE plasmid. Subsequently, the pSK-HIV / GPE plasmid was digested with BalI to remove 1.9 kb DNA fragments and then self-linked to prepare plasmid pSK-HIV / GE.

한편, 플라스미드 pCDNA1(Invitrogen, USA)의 HindIII와 BamHI 절단부위 사이에 pUC19의 HindIII-BamHI DNA 절편을 삽입하여 플라스미드 pCDNA1-1을 얻었다.Meanwhile, the HindIII-BamHI DNA fragment of pUC19 was inserted between the HindIII and BamHI cleavage sites of plasmid pCDNA1 (Invitrogen, USA) to obtain plasmid pCDNA1-1.

상기에서 얻은 플라스미드 pCDNA1-1을 XhoI과 XbaI으로 절단하여 DNA 절편을 얻고, 그를 XhoI과 XbaI으로 절단된 플라스미드 pSK-HIV/GE에 삽입하여, pCD-HIV/GE 플라스미드를 제조하였다.The plasmid pCDNA1-1 obtained above was digested with XhoI and XbaI to obtain a DNA fragment, which was then inserted into the plasmid pSK-HIV / GE digested with XhoI and XbaI to prepare a pCD-HIV / GE plasmid.

아울러, 플라스미드 pCD-HIV/GE를 XbaI으로 절단한 후, 그 사이에 PCR(polymerase chain reaction)로 증폭하여 얻은 쥐 인터루킨-2(murine IL-2) 유전자를 삽입하여, pCD-HIV/GE-IL2 플라스미드를 제조하였다. 이때, PCR은 pSK-mIL-2를 주형(template)으로 사용하고, T3(5'-ATTAACCCTCACTAAAG-3') 및 IL-2A(5'-GGTCTAGAGTTATTGAGGGCTTGTTG-3')를 프라이머로 각각 사용함으로써 진행되었다. 플라스미드 pSK-mIL-2는 MFG-mIL-2 플라스미드(참조; Dranoff et al. 1993. Proc. Natl Acad. Sci.(USA) 90. 3539)를 XbaI과 BamHI으로 절단하여 얻은 0.5 kb DNA 절편(mIL-2 유전자 포함)을, 제한효소 XhaI과 BamHI으로 절단된 pBluescriptSK-(Stratagene, USA) 플라스미드에 삽입시킴으로써 제조되었다.In addition, the plasmid pCD-HIV / GE was cleaved with XbaI, followed by inserting a murine IL-2 gene obtained by amplification by polymerase chain reaction (PCR), thereby inserting pCD-HIV / GE-IL2. Plasmids were prepared. At this time, PCR was performed by using pSK-mIL-2 as a template and using T3 (5'-ATTAACCCTCACTAAAG-3 ') and IL-2A (5'-GGTCTAGAGTTATTGAGGGCTTGTTG-3') as primers, respectively. Plasmid pSK-mIL-2 was a 0.5 kb DNA fragment (mIL) obtained by digestion of an MFG-mIL-2 plasmid (see, Dranoff et al. 1993. Proc. Natl Acad. Sci. (USA) 90. 3539) with XbaI and BamHI. -2 gene) was prepared by inserting into the pBluescriptSK- (Stratagene, USA) plasmid digested with restriction enzymes XhaI and BamHI.

상술한 플라스미드 pCD-HIV/GE 및 pCB-HIV/GE-IL2의 구축과정은 개략적으로 제1도에 나타내었다.The construction of the plasmids pCD-HIV / GE and pCB-HIV / GE-IL2 described above is schematically shown in FIG.

상기에서 제조된 2가지의 플라스미드 DNA로 대장균(Escherichia coli) MC1061을 형질전환시키고, 이렇게 형질전환된 대장균을 각각 대장균 MC1061(pCD-HIV/GE) 및 대장균 MC1061(pCD-HIV/GE-IL2)라 명명하고, 1997년 5월 30일 국제기탁기관인 한국과학기술연구원 부설 생명공학연구소 유전자은행(KCTC)에 기탁번호 KCTC 8802P 및 KCTC 8803P로 각각 기탁되었다.Escherichia coli MC1061 was transformed with the two plasmid DNAs prepared above, and the transformed Escherichia coli were called Escherichia coli MC1061 (pCD-HIV / GE) and Escherichia coli MC1061 (pCD-HIV / GE-IL2), respectively. It was deposited on May 30, 1997 with the deposit numbers KCTC 8802P and KCTC 8803P, respectively, to the Genetic Bank (KCTC) affiliated with the Korea Institute of Science and Technology.

한편, 후술하는 실시예에서 사용된 플라스미드 DNA는 대장군 MC1061을 숙주로 사용하여 배양한 다음 CsCl-EtBr 방법으로 정제한 플라스미드이다.On the other hand, the plasmid DNA used in the Examples to be described later is a plasmid purified by CsCl-EtBr method after culturing using colon group MC1061 as a host.

실시예 2: pCD-HIV/GE와 pCD-HIV/GE-IL2를 면역원으로 사용한 경우의 항체 생성량 비교 Example 2 Comparison of Antibody Production Amount Using pCD-HIV / GE and pCD-HIV / GE-IL2 as Immunogen

실시예 1에서 제조된 플라스미드 DNA가 AIDS 바이러스의 면역원으로 작용하는지를 알아보기 위한 첫단계로서, 정제된 플라스미드 DNA를 8 주령의 순종(BUF/n)의 쥐(rat) 집단을 대상으로 접종하였다. 이때, 플라스미드 DNA의 전달효과를 높이기 위해, 플라스미드 DNA를 접종하기 3일 전에, 근육세포 파괴제인 부피바카인(Bupivacaine)을 0.25 %(v/v)로 희석하여 개체당 300 ul의 양으로 쥐의 양쪽 다리 T.A(tibialis anterior) 근육에 4 부위로 나누어 주입하였다(참조: Dominic 1995. FEBS lett. 332. 179). 또한, 플라스미드 DNA도 T.A근육에 4 부위로나누어 각 개체 당 600 ug을 식염수(0.85% NaCl)에 현탁시켜 접종하였다.As a first step to determine whether the plasmid DNA prepared in Example 1 functions as an immunogen of the AIDS virus, purified plasmid DNA was inoculated into a rat population of 8 weeks old obedient (BUF / n). At this time, in order to enhance the delivery effect of the plasmid DNA, three days before the inoculation of the plasmid DNA, the muscle cell destroying agent Bupivacaine was diluted to 0.25% (v / v) of the mouse in an amount of 300 ul per individual. The bilateral tibialis anterior (TA) muscles were injected into four sites (Domini 1995. FEBS lett. 332. 179). In addition, plasmid DNA was also divided into four sites in the T.A muscle, and 600 ug of each individual was suspended in saline (0.85% NaCl) to inoculate.

다음으로, 플라스미드 pCD-HIV/GE와 PCD-HIV/GE-IL2를 면역원으로 사용한 경우의 항체 생성량을 비교하기 위하여, 플라스미드 pCD-HIV/GE와 pCD-HIV/GE-IL2를 상술한 바와 같이 쥐에 최초 접종하였다. 접종 후 14 주차의 혈청을 연속적으로 희석하여, HIV-1 바이러스 파쇄액(viral lysate)을 미리 반응시킨 ELISA 플레이트에 주입하고, 과산화효소가 결합된 항 쥐-IgG 2차 항체를 첨가한 다음, 과산화효소의 기질과 반응시켜 O.D 값의 변화를 관찰하였다(참조: 제 2도). 이때, O.D 값은 항 HIV-1 항체의 양이 많을수록 높게 나타나며, 표준 혈청은 다른 항원을 발현하는 플라스미드(pCI-HCV/NS)를 접종한 표준그룹 쥐의 혈청을 나타낸다.Next, in order to compare the amount of antibody produced when plasmids pCD-HIV / GE and PCD-HIV / GE-IL2 were used as immunogens, plasmids pCD-HIV / GE and pCD-HIV / GE-IL2 were used as described above. Was initially inoculated. Serum at 14 dwells was serially diluted after inoculation, injected into an ELISA plate pre-reacted with HIV-1 viral lysate, added peroxidase-conjugated anti mouse-IgG secondary antibody, and then peroxidated. Reaction with the substrate of the enzyme was observed to change the OD value (see Figure 2). At this time, the O.D value is higher as the amount of anti-HIV-1 antibody is higher, and the standard serum represents the serum of standard group rats inoculated with plasmids expressing other antigens (pCI-HCV / NS).

제 2도에서 보듯이, pCD-HIV/GE로 접종한 쥐의 혈청은 1/900 희석시 표준 혈청의 1/100 희석과 비숫한 O.D 값을 나타내었으며, pCD-HIV/GE-IL2로 면역한 쥐의 혈청은 1/3000로 희석했음에도 표준 혈청을 1/100 희석했을 때의 O.D 값보다 높았다. 플라스미드 pCD-HIV/GE를 접종한 쥐의 항체 생성량은 종래 AIDS DNA 백신이 생쥐에서 유도한 항체량보다 약간 높거나 같은 정도(참조: Wang et al. 1995 AIDS 9. S159)이고, 플라스미드 pCD-HIV/GE-IL2를 접종한 쥐의 항체 생성량은 pCD-HIV/GE보다 3 배 이상의 높은 항체량을 나타내었다.As shown in FIG. 2, the sera of mice inoculated with pCD-HIV / GE showed 1/100 dilution of the standard serum and comparable OD values at 1/900 dilution and were immunized with pCD-HIV / GE-IL2. The rat serum was higher than the OD value when diluting 1/100 of the standard serum even though it was diluted 1/3000. The amount of antibody produced in mice vaccinated with plasmid pCD-HIV / GE was slightly higher than or equal to that of mice derived from conventional AIDS DNA vaccines (Wang et al. 1995 AIDS 9. S159), and plasmid pCD-HIV. The amount of antibody produced by mice inoculated with / GE-IL2 was three times higher than that of pCD-HIV / GE.

실시예 3: pCD-HIV/GE와 PCD-HIV/GE-IL2를 면역원으로 사용한 경우의 면역반응 개체수 비교 Example 3 Comparison of the Number of Immune Responses Using pCD-HIV / GE and PCD-HIV / GE-IL2 as Immunogen

플라스미드 pCD-HIV/GE와 pCD-HIV/GE-IL2를 면역원으로 사용한 경우의 면역반응 개체수를 비교하기 위하여, 실시예 2와 같이 pCD-HIV/GE와 pCD-HIV/GE-IL2를쥐에 각각 2 회와 3 회 주입하고 면역반응 개체 수를 비교하였다(참조: 표 1), 즉, 2 회 째와 3 회 째 접종 후 2주(최초 접종후 각 14 주, 26주) 경과한 쥐의 혈청을 1/100 희석하고, 실시예 2와 동일한 ELISA 방법으로 O.D 값의 변화를 관찰하였다. 이때, O.D 값이 다른 항원을 발현하는 플라스미드(pCI-HCV/NS)를 접종한 표준그룹 쥐의 혈청에서 보다 3 배 이상 높게 나타난 쥐를 면역반응 개체 수에 포함하였다.In order to compare the number of immune responses when plasmids pCD-HIV / GE and pCD-HIV / GE-IL2 were used as immunogens, pCD-HIV / GE and pCD-HIV / GE-IL2 were respectively injected into mice as in Example 2. Three injections were performed and the number of immune responses was compared (see Table 1), i.e. the serum of rats 2 weeks after the 2nd and 3rd inoculation (14 weeks and 26 weeks after the first inoculation) Diluted by 1/100, the change in OD value was observed by the same ELISA method as in Example 2. At this time, mice that appeared 3 times higher than the serum of the standard group mice inoculated with plasmids expressing other antigens (pCI-HCV / NS) were included in the immune response population.

표 1: 면역원별 면역반응 개체수Table 1: Immune Response Population by Immunogen

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상기 표 1에서 보듯이, 플라스미드 pCD-HIV/GE-IL2의 경우는 2회 접종으로 6 마리 중 4 마리의 면역반응 개체 수를 나타내었으며, 이는 플라스미드 pCD-HIV/GE로 3회 주입한 경우와 동일한 결과임을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명의 플라스미드 pCD-HIV/GE-IL2는 적은 주입 회수로도 면역반응의 개체 수를 증가시켜 우수한 AIDS 바이러스 백신으로 사용될 수 있음을 확인하였다.As shown in Table 1, in the case of plasmid pCD-HIV / GE-IL2, two of the inoculations showed the number of four immune-responsive individuals, which was compared with the three injections of plasmid pCD-HIV / GE. The same result was found. Therefore, it was confirmed that the plasmid pCD-HIV / GE-IL2 of the present invention can be used as an excellent AIDS virus vaccine by increasing the population of the immune response even with a small number of injections.

실시예 4: pCD-HIV/GE와 pCD-HIV/GE-IL2를 면역원으로 사용한 경우의 면역 반응성 비교 Example 4 Comparison of Immune Reactivity with pCD-HIV / GE and pCD-HIV / GE-IL2 as Immunogen

플라스미드 pCD-HIV/GE와 pCD-HIV/GE-IL2를 면역원으로 사용한 경우의 면역반응성(항체의 생성 정도)을 비교하기 위하여, 실시예 2와 같이 pCD-HIV/GE와 pCD-HIV/GE-IL2를 쥐에 최초 접종하고, 접종 후 8주, 14 주, 20 주, 26 주 경과한 쥐의 눈에서 피를 뽑아 혈청을 채취하고, 실시예 2와 동일한 ELISA 방법으로 HIV-1에 특이적인 항체의 양을 평균 O.D값으로 측정하였다(참조: 제 3도).To compare the immunoreactivity (degree of antibody production) when plasmids pCD-HIV / GE and pCD-HIV / GE-IL2 were used as immunogens, pCD-HIV / GE and pCD-HIV / GE- as in Example 2 IL2 was initially inoculated into rats, blood was drawn from the eyes of rats 8, 14, 20, and 26 weeks after inoculation, and serum-specific antibodies were obtained using the same ELISA method as in Example 2. The amount of was measured as the average OD value (see Figure 3).

제 3도에서 보듯이, 플라스미드 pCD-HIV/GE의 2 회 접종시에는 플라스미드 pCI-HCV/NS를 접종한 표준그룹 쥐의 항체에서 보다 3 배 이상 높은 평균 O.D 값을 나타내었으며, 플라스미드 pCD-HIV/GE-IL2를 면역원으로 사용한 쥐 그룹의 경우 1회 접종으로도 pCD-HIV/GE를 2회 접종한 것과 비슷한 평균 O.D 값을 나타내었으며, 2회 접종할 때는 pCD-HIV/GE를 3회 접종한 경우보다 더 높은 값을 나타내었다. 플라스미드 pCD-HIV/GE-IL2의 2회 접종과 PCD-HIV/GE의 3회 접종에서는 면역반응 개체 수가 같음에도(참조:표 1) 불구하고 더 높은 O.D 평균값을 나타낸다는 것은 같은 면역반응 개체간에서도 pCD-HIV/GE-IL2로 접종한 쥐가 더 높은 O.D값을 나타냈기 때문이다.As shown in FIG. 3, the two-time inoculation of plasmid pCD-HIV / GE showed an average OD value three times higher than that of the antibody of standard group mice inoculated with plasmid pCI-HCV / NS, and the plasmid pCD-HIV. In the rat group using / GE-IL2 as the immunogen, the single vaccinated group showed an average OD value similar to that of two pCD-HIV / GE inoculations. Higher values than one case. Two doses of plasmid pCD-HIV / GE-IL2 and three doses of PCD-HIV / GE showed higher OD mean values despite the same number of immune responders (see Table 1). This is because the mice inoculated with pCD-HIV / GE-IL2 showed higher OD values.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명에서는 AIDS 바이러스의 면역원으로 이용될 수 있는 신규의 플라스미드 pCD-HIV/GE와 pCD-HIV/GE-IL2를 제조하였는데, 특히 인터루킨-2를 발현하는 pCD-HIV/GE-IL2는 접종 회수의 감소, 면역반응 개체수 증가, 면역 반응성의 증가를 야기하여, AIDS DNA 백신으로서의 효과를 보다 증진시켰다.As described and demonstrated in detail above, in the present invention, novel plasmids pCD-HIV / GE and pCD-HIV / GE-IL2, which can be used as immunogens of the AIDS virus, were prepared, in particular pCD-HIV expressing interleukin-2. / GE-IL2 caused a decrease in the number of inoculations, an increase in immune response population, and an increase in immune responsiveness, thereby further enhancing the effect as an AIDS DNA vaccine.

Claims (5)

HIV-1(human immunodeficiency virus-1)의 gag, env 및 rev 유전자를 포함하는 플라스미드 pCD-HIV/GE(KSTC 8802P).Plasmid pCD-HIV / GE (KSTC 8802P) containing gag, env and rev genes of human immunodeficiency virus-1 (HIV-1). HIV-1(human immunodeficiency virus-1)의 gag, env 및 rev 유전자와 면역시킬 포유동물의 인터루킨-2 유전자를 포함하면서 그들을 발현시킬 수 있는 플라스미드 DNA.Plasmid DNA capable of expressing the gag, env and rev genes of HIV-1 (human immunodeficiency virus-1) and interleukin-2 genes of mammals to be immunized. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 포유동물은 사람인 것을 특징으로 하는 플라스미드 DNA.The plasmid DNA, characterized in that the mammal is a human. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 포유동물은 쥐(rat)인 것을 특징으로 하는 플라스미드 DNA.The plasmid DNA, characterized in that the mammal is a rat. HIV-1(human immunodeficiency virus-1)의 gag, env 및 rev 유전자와 면역시킬 포유동물의 인터루킨-2 유전자를 동시에 또는 별도로 포함하는 플라스미드를 인간을 제외한 포유동물에 주입하여 면역화시키는 단계를 포함하는, HIV-1에 대한 면역반응을 증가시키는 방법.Immunizing a mammal other than human by injecting a plasmid simultaneously or separately with gag, env and rev genes of HIV-1 (human immunodeficiency virus-1) and the interleukin-2 gene of the mammal to be immunized, How to increase immune response to HIV-1.
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