KR20060066139A - 결핵의 면역치료 및 진단용 화합물과 이의 사용 방법 - Google Patents

결핵의 면역치료 및 진단용 화합물과 이의 사용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 결핵에 대한 예방 면역성을 유도하기 위한 화합물 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 화합물은 1종 이상의 엠. 투베르쿨로시스(M. tuberculosis) 단백질의 하나 이상의 면역원성 부분을 포함하는 폴리펩티드 및 이 폴리펩티드를 코딩하는 DNA 분자를 포함한다. 이러한 화합물은 엠. 투베르쿨로시스 감염에 대한 면역화용 백신 및/또는 약학 조성물로 제형화될 수 있으며, 또한 결핵을 진단하는 데 사용될 수 있다.
결핵

Description

결핵의 면역치료 및 진단용 화합물과 이의 사용 방법{COMPOUNDS FOR IMMUNOTHERAPHY AND DIAGNOSIS OF TUBERCULOSIS AND METHODS OF THEIR USE}
도 1a 및 도 1b는 재조합 ORF-2 및 ORF-2에 대한 합성 펩티드에 의한, 제1 PPD 양성 공여체(이하 D7로 칭함)로부터 유도된 T 세포에서의 증식 및 인터페론-γ 생성의 자극을 각각 보여준다.
도 2a 및 도 2b는 재조합 ORF-2 및 ORF-2에 대한 합성 펩티드에 의한, 제2 PPD 양성 공여체(이하 D160으로 칭함)로부터 유도된 T 세포에서의 증식 및 인터페론-γ 생성의 자극을 각각 보여준다.
본 발명은 일반적으로 마이코박테리움 투베르쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis) 감염을 검출, 치료 및 예방하는 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은 마이코박테리움 투베르쿨로시스 항원, 또는 이의 일부 또는 기타 변형체를 포함하는 폴리펩티드와, 마이코박테리움 투베르쿨로시스 감염에 대한 진단 및 백신 접종에 사용하기 위한 폴리펩티드의 용도에 관한 것이다.
결핵은 일반적으로 마이코박테리움 투베르쿨로시스에 감염되어 유발되는 만 성 감염성 질병이다. 결핵은 개발도상국에서 주요 질병일 뿐 아니라 전세계 선진국에서도 그 문제성이 증가하고 있으며, 매년 약 8백만건의 신규 사례가 발생하여 3백만명이 사망한다. 감염이 되어도 상당한 기간 동안 증상이 없을 수 있지만, 가장 일반적으로는 이 질병은 폐의 급성 염증을 보이며 열과 비생산적인 기침을 유발시킨다. 치료하지 않고 그대로 방치하면, 심각한 합병증을 초래하고 일반적으로는 사망하게 된다.
결핵은 일반적으로 장기간에 걸친 항생제 치료법을 이용하여 제어할 수 있지만, 이러한 치료는 질병이 유포되는 것을 막기에는 충분하지 않다. 감염된 개체는 무증상일 수 있지만, 때로는 전염성이 있다. 또한, 치료법에 순응하는 것이 중요하지만, 환자의 행동 방식을 감시하기는 어렵다. 일부 환자는 전 치료 과정을 종결짓지 못하는데, 이렇게 되면 치료 효과가 없으며, 내약제성이 유발될 수 있다.
결핵이 만연되는 것을 억제하는 데에는 효과적인 백신 접종과 질병의 정확한 조기 진단이 필요하다. 현재, 생박테리아로 백신 접종하는 것이 예방 면역을 유도하는 가장 효과적인 방법이다. 이러한 용도로 사용되는 가장 일반적인 마이코박테리움은 마이코박테리움 보비스(Mycobacterium bovis)의 무독성 균주인 바실러스 칼메트-구에린(BCG: Baccillus Calmette-Guerin)이다. 그러나, BCG의 안전성 및 효능은 논쟁의 대상이 되고 있어서, 미국 등의 일부 국가에서는 일반 대중에게 이 백신을 접종하지 않는다. 진단은 보통, 투베르쿨린 PPD(단백질 정제된 유도체)를 피내에 노출시키는 피부 테스트를 이용하여 행한다. 항원 특이적 T 세포 반응으로 인해 주사한 지 48∼72 시간 후 주사 부위에 측정가능한 경결이 생기는데, 이 경결은 마 이코박테리아의 항원에 노출되었음을 의미한다. 그러나, 이 테스트 방법의 문제점은 민감성 및 특이성이며, BCG를 접종한 개체를 감염된 개체와 구별할 수가 없다.
대식세포는 엠. 투베르쿨로시스 면역성의 기본 효과기로서 작용하는 것으로 확인되었으며, T 세포는 이러한 면역성의 주요 유도자이다. 엠. 투베르쿨로시스 감염에 대한 보호에 있어서 T 세포가 필수적인 역할을 한다는 것은, 인간 면역결핍 바이러스(HIV) 감염과 관련이 있는 CD4 T 세포의 고갈로 인해 AIDS 환자에서 엠. 투베르쿨로시스가 자주 발생한다는 것으로 알 수 있다. 마이코박테리움 반응성 CD4 T 세포는 감마 인터페론(IFN-γ)의 유효한 생산자인 것으로 확인되었으며, 또한 IFN-γ는 마우스에서 대식세포의 마이코박테리아 억제 효과를 촉발하는 것으로 확인되었다. 인간에서 IFN-γ의 역할은 마우스에서보다는 덜 명확하지만, 여러 연구로부터 1,25-디히드록시-비타민 D3가, 단독으로 또는 IFN-γ또는 종양 괴사 인자-알파와 함께, 인간 대식세포를 활성화시켜 엠. 투베르쿨로시스 감염을 억제한다는 것이 확인되었다. 또한, IFN-γ는 인간 대식세포가 1,25-디히드록시-비타민 D3을 생성하도록 자극하는 것으로 알려져 있다. 유사하게, IL-12는 엠. 투베르쿨로시스 감염에 대한 내성을 자극하는 역할을 하는 것으로 확인되었다. 엠. 투베르쿨로시스 감염의 면역학에 대해서는 Chan 및 Kaufmann 등의 문헌[Tuberculosis: Pathogenesis, Protection and Control, Bloom (ed.), ASM Press, 1994년 워싱톤 DC]을 참조할 수 있다.
따라서, 결핵을 예방, 치료 및 검출하기 위한 개선된 백신 및 방법이 당업계에 필요하다. 본 발명은 이러한 요구를 만족시키고 나아가 관련된 다른 장점들을 제공한다.
간단히 설명하면, 본 발명은 결핵의 예방 및 진단을 위한 화합물 및 방법을 제공한다. 제1 양태에서, 본 발명은 엠. 투베르쿨로시스 항원의 면역원성 부분, 또는 단지 보존적 치환 및/또는 변형에 있어서만 상이한 상기 항원의 변형체를 포함하는 폴리펩티드를 제공하는데, 상기 항원은 서열 번호 1, 11, 12, 83, 103-108, 125, 127, 129-137, 139 및 140에 개시된 서열, 이 서열의 상보 서열, 및 서열 번호 1, 11, 12, 83, 103-108, 125, 127, 129-137, 139 및 140에 개시된 서열 또는 이의 상보 서열에 보통의 엄중 조건하에서 하이브리드화하는 DNA 서열로 구성된 군에서 선택되는 DNA 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열을 포함한다. 제2 양태에서, 본 발명은 서열 번호 16-33, 109, 126, 138, 141, 142에 제공된 서열 및 이의 변형체로 구성된 군에서 선택되는 아미노산 서열을 갖는 엠. 투베르쿨로시스 항원의 면역원성 부분을 포함하는 폴리펩티드를 제공한다.
관련 제3 양태에서, 전술한 폴리펩티드를 코딩하는 DNA 서열, 이들 DNA 서열을 포함하는 발현 벡터 및 이러한 발현 벡터로 형질전환되거나 또는 형질감염된 숙주 세포를 제공한다.
제4 양태에서, 본 발명은 본 발명의 제1 폴리펩티드 및 제2 폴리펩티드를 포함하는 융합 단백질, 또는 대안적으로 본 발명의 폴리펩티드 및 공지된 엠. 투베르쿨로시스 항원을 포함하는 융합 단백질을 제공한다.
제5 양태에서, 본 발명은 1종 이상의 상기 폴리펩티드, 또는 이러한 폴리펩 티드를 코딩하는 DNA 분자, 및 생리적 허용 담체를 포함하는 약학 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 전술한 1종 이상의 폴리펩티드 및 비특이적인 면역 반응 인핸서를 함유하는 백신을, 이러한 폴리펩티드를 코딩하는 1종 이상의 DNA 서열 및 비특이적 면역 반응 인핸서를 함유하는 백신과 함께 제공한다.
제6 양태에서, 본 발명은 1종 이상의 상기 폴리펩티드의 유효량을 환자에게 투여하는 단계를 포함하여 환자의 예방 면역성을 유도하는 방법을 제공한다.
본 발명의 제7 양태에서, 환자의 결핵을 검출하기 위한 방법 및 진단 키트를 제공한다. 이 방법은 상기 1종 이상의 폴리펩티드와 환자의 피부 세포를 접촉시키는 단계 및 환자의 피부상에서의 면역 반응을 검출하는 단계를 포함한다. 진단 키트는 1종 이상의 상기 폴리펩티드와 함께 환자의 피부 세포와 폴리펩티드를 접촉시키기에 충분한 장치를 포함한다.
제8 양태에서, 본 발명은 환자의 결핵을 검출하기 위한 방법을 제공하는데, 이 방법은 서열 번호 2-10, 102, 128에 개시된 서열, 이 서열의 상보 서열 및 서열 번호 2-10, 102, 128에 개시된 서열에 하이브리드화하는 DNA 서열로 구성된 군에서 선택되는 DNA 서열에 의해 코딩되는 1종 이상의 폴리펩티드와 환자의 피부 세포를 접촉시키는 단계; 및 환자의 피부에서의 면역 반응을 검출하는 단계를 포함한다. 이러한 방법에 사용하기 위한 진단 키트도 제공된다.
본 발명의 이들 양태 및 기타 양태는 후술하는 발명의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하면 분명해질 것이다. 본원에서 언급한 모든 문헌은 그 전문을 본원에서 참고로 인용하였다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 일반적으로 결핵을 예방, 치료 및 진단하기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 엠. 투베르쿨로시스 항원의 하나 이상의 면역원성 부분 또는 단지 보존적 치환 및/또는 변형에 있어서만 차이가 있는 상기 항원의 변형체를 포함하는 폴리펩티드를 함유한다. 본원에서 사용된 "폴리펩티드"란 용어는 아미노산 잔기가 펩티드 공유결합에 의해 결합되어 있는 전길이의 단백질을 비롯한 임의 길이의 아미노산쇄(즉, 항원)를 포함하는 개념이다. 따라서, 상기 항원중 하나의 면역원성 부분을 포함하는 폴리펩티드는 면역원성 부분으로만 구성되거나 또는 추가 서열을 포함할 수 있다. 추가 서열은 천연의 엠. 투베르쿨로시스 항원에서 유래한 것이거나 또는 이종성일 수 있고, 이러한 서열은 면역원성일 수 있다(그러나, 필수 요건은 아님).
본원에서 사용된 "면역원성"이란 환자, 예컨대 인간 및/또는 생물학적 시료에서 면역 반응(예컨대, 세포성 면역 반응)을 유도하는 능력을 말한다. 구체적으로, 면역원성인 항원(및 이러한 항원의 면역원성 부분 또는 기타 변형체)은 T 세포, NK 세포, B 세포 및 대식세포로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 세포(이들 세포는 엠. 투베르쿨로시스 면역 개체로부터 유래함)를 포함하는 생물학적 시료중에서 세포 증식, 인터루킨-12 생성 및/또는 인터페론-γ생성을 자극할 수 있다. 1종 이상의 엠. 투베르쿨로시스 항원의 하나 이상의 면역원성 부분을 포함하는 폴리펩티드는 일반적으로 환자에서 결핵을 검출하거나 또는 결핵에 대한 예방 면역을 유도하는 데 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 조성물 및 방법은 상기 폴리펩티드의 변형체를 포함한다. 본원에서 사용된 폴리펩티드 "변형체"란 보존적 치환 및/또는 변형에 있어서만 언급되는 폴리펩티드와 상이한 것으로서, 그 폴리펩티드의 치료성, 항원성 및/또는 면역원성을 보유한 폴리펩티드이다. 폴리펩티드 변형체는 동정된 폴리펩티드와 약 70% 이상, 더욱 바람직하게는 약 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 동일성을 나타낸다. 면역 반응성을 가진 폴리펩티드의 경우, 상기 폴리펩티드중 하나의 아미노산 서열을 변형시키고, 변형된 폴리펩티드의 면역 반응성을 평가함으로써 변형체를 동정할 수도 있다. 진단용 결합제의 생성에 유용한 폴리펩티드의 경우에, 변형된 폴리펩티드가 결핵의 유무를 검출하는 항체를 생성시키는 능력을 평가함으로써 변형체를 동정할 수 있다. 한편, 본 발명의 진단 방법에 유용하게 이용할 수 있는 본원에서 청구하는 항원의 변형체는 변형된 폴리펩티드가 결핵에 감염된 환자의 혈청에 존재하는 항체를 검출하는 능력을 평가하여 동정할 수 있다. 이러한 변형 서열은, 예컨대, 본원에 기재하는 대표적인 절차를 사용하여 제조하고 테스트할 수 있다.
"보존적 치환"이란 펩티드 화학 분야의 당업자가 폴리펩티드의 2차 구조 및 수치료성이 실질적으로 변화되지 않는 것으로 예측할 수 있도록, 아미노산을 유사한 성질을 가진 또 다른 아미노산으로 치환하는 것을 말한다. 일반적으로, 다음 아미노산 군이 보존적 변화를 나타낸다: (1) ala, pro, gly, glu, asp, gln, asn, ser, thr; (2) cys, ser, tyr, thr; (3) val, ile, leu, met, ala, phe; (4) lys, arg, his; 및 (5) phe, tyr, trp, his.
변형체는 또한 폴리펩티드의 면역원성, 2차 구조 및 수치료성(hydropathic)에 미치는 영향이 최소인 아미노산의 결실 또는 부가와 같은 방법으로 변형시킬 수 있다. 예컨대, 폴리펩티드는 해독과 동시에 또는 해독 후에 단백질의 전달을 지령하는 단백질의 N-말단의 시그널(또는 리더) 서열에 접합시킬 수 있다. 폴리펩티드는 또한 폴리펩티드의 합성, 정제 또는 동정을 용이하게 하기 위한 링커 또는 기타 서열(예컨대, 폴리-His)에, 또는 폴리펩티드의 고체 지지체에의 결합을 강화시키기 위한 링커 또는 기타 서열에 접합시킬 수 있다. 예컨대, 폴리펩티드는 면역글로불린 Fc 영역에 접합시킬 수 있다.
일반적으로, 엠. 투베르쿨로시스 항원 및 이 항원을 코딩하는 DNA 서열은 다양한 방법 중 임의의 것을 이용하여 제조할 수 있다. 예컨대, 엠. 투베르쿨로시스에서 유래한 게놈 또는 cDNA 라이브러리를 하나 이상의 엠. 투베르쿨로시스 면역 개체로부터 얻은 말초혈 단핵 세포(PBMC)나 T 세포주 또는 T 세포 클론을 사용하여 직접 스크리닝할 수 있다. 직접 라이브러리 스크리닝은 일반적으로 엠. 투베르쿨로시스 면역 개체에서 유래한 T 세포에서 증식 및/또는 인터페론-γ생성을 유도하는 능력에 대해, 발현된 재조합 단백질의 푸울(pool)을 분석하여 수행할 수 있다. 상기한 바와 같이 항체 반응성에 기초하여 잠재 T 세포 항원을 먼저 스크리닝할 수 있다.
한편, 항원들을 코딩하는 DNA 서열을 엠. 투베르쿨로시스에 감염된 환자로부터 얻은 혈청을 사용하여 적절한 엠. 투베르쿨로시스 게놈 또는 cDNA 발현 라이브러리를 스크리닝하여 동정할 수 있다. 그러한 스크리닝은 일반적으로 당업자에게 널리 알려진 기법, 예컨대, 문헌[Sambrook 등, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratories, Cold Spring Harbor, 뉴욕, 1989]에 기재된 기법을 이용하여 수행할 수 있다.
그 후 정제된 항원을, 예컨대 본원에 개시된 대표적인 방법을 이용하여 적절한 면역 반응(예컨대, 세포성 면역 반응)을 유도하는 능력에 대해 평가한다. 그 다음, 면역원성 항원을 전통적인 에드먼(Edman) 화학과 같은 기법을 사용하여 부분적으로 서열 분석할 수 있다. Edman 및 Berg의 문헌[Eur. J. Biochem. 80:116-132, 1967] 참조. 또한, 면역원성 항원은 이 항원을 코딩하는 DNA 서열을 발현 벡터내로 삽입하고 이를 적절한 숙주에서 발현시킴으로써 재조합에 의해 생산할 수 있다.
본 발명의 항원을 코딩하는 DNA 서열은 또한 분리된 항원의 부분 아미노산 서열에서 유래한 축퇴성 올리고뉴클레오티드에 하이브리드화하는 DNA 서열에 대해 적절한 엠. 투베르쿨로시스 cDNA 또는 게놈 DNA 라이브러리를 스크리닝하여 얻을 수도 있다. 그러한 스크리닝에 사용하는 축퇴성 올리고뉴클레오티드 서열은 문헌[Sambrook 등, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratories, Cold Spring Harbor, 뉴욕, 1989] 및 여기에 인용된 참조 문헌에 기재된 바와 같이 디자인하고, 합성하여, 스크리닝을 수행할 수 있다. 당해 분야에 널리 알려진 방법으로 상기 올리고뉴클레오티드를 사용하는 폴리머라제 연쇄 반응(PCR)을 이용하여 cDNA 또는 게놈 라이브러리로부터 핵산 프로브를 분리할 수도 있다. 그 후, 분리된 프로브를 사용하여 라이브러리 스크리닝을 수행할 수 있다.
제조 방법과는 무관하게, 본원에 개시된 항원(및 그 면역원성 부분)은 면역 원 반응을 유도하는 능력을 가진다. 보다 구체적으로, 항원은 엠. 투베르쿨로시스 면역 개체에서 유래한 T 세포, NK 세포, B 세포 및/또는 대식세포에서 증식 및/또는 시토킨 생성(즉, 인터페론-γ및/또는 인터루킨-12 생성)을 유도하는 능력을 갖는다. 항원에 대한 면역원성 반응을 평가하는 데 사용하기 위한 세포 유형의 선택은 목적하는 반응에 따라 좌우된다. 예컨대, 인터루킨-12 생성은 B 세포 및/또는 대식세포를 함유하는 제제를 사용하여 평가하는 것이 가장 쉽다. 엠. 투베르쿨로시스 면역 개체는 엠. 투베르쿨로시스에 대한 효과적인 T 세포 반응을 일으킴으로써 결핵의 발병에 저항하는 것으로 간주되는 개체(실질적으로 질병의 증상이 없는 개체)를 말한다. 이러한 개체는 결핵 단백질(PPD)에 대한 피내 피부 테스트 반응이 강한 양성을 보이고(즉, 직경이 약 10 ㎜보다 큰 경결을 나타냄), 결핵의 어떠한 징후나 증상도 없음에 근거하여 식별할 수 있다. 엠. 투베르쿨로시스-면역 개체에서 유래한 T 세포, NK 세포, B 세포 및 대식세포는 당업자에게 알려진 방법을 사용하여 준비할 수 있다. 예컨대, PBMC(즉, 말초혈 단핵 세포)의 제제는 성분 세포의 추가 분리 없이 이용될 수 있다. 일반적으로 PBMC는, 예컨대 피콜(FicollTM)(뉴욕주 윈스롭 래보러토리즈)을 통한 밀도 원심분리를 이용하여 준비할 수 있다.
또한, 본원에 기재된 분석에 사용하기 위한 T 세포는 PBMC로부터 직접 정제할 수도 있다. 한편, 마이코박테리아 단백질에 대해 반응성이 있는 농축된 T 세포주 또는 개체의 마이코박테리아 단백질에 대해 반응성이 있는 T 세포 클론을 이용할 수도 있다. 이러한 T 세포 클론은 예컨대, 엠. 투베르쿨로시스 면역 개체에서 유래한 PBMC를 마이코박테리아 단백질과 함께 2∼4주 동안 배양하여 생성시킬 수 있다. 이 과정은 마이코박테리아 단백질에 특이적인 T 세포만을 증산하여 그러한 세포만으로 구성된 세포주를 생성시킨다. 당업자에게 알려진 방법에 의해 이들 세포를 클로닝하고 개개의 단백질을 사용하여 테스트하여, 개체의 T 세포 특이성을 보다 정확히 확인할 수 있다. 일반적으로, 엠. 투베르쿨로시스 면역 개체에서 유래한 T 세포, NK 세포, B 세포 및/또는 대식세포를 사용하여 수행한 증식 및/또는 시토킨 생성(즉, 인터페론-γ및/또는 인터루킨-12 생성)에 대한 분석에서 테스트에 양성 반응을 보이는 항원은 면역원성이 있는 것으로 간주된다. 이 분석은, 예컨대 후술하는 대표적인 절차를 사용하여 수행할 수 있다. 이러한 항원의 면역원성 부분은 유사한 분석을 이용하여 확인할 수 있고, 본원에 개시된 폴리펩티드내에 존재할 수 있다.
폴리펩티드(예, 면역원성 항원 또는 그 부분 또는 기타 변형체)가 세포 증식을 유도하는 능력은 세포들(예컨대, T 세포 및/또는 NK 세포)을 폴리펩티드와 접촉시키고, 이들 세포의 증식을 측정함으로써 평가한다. 일반적으로, 약 105개 세포를 평가하기에 충분한 폴리펩티드의 양은 약 10 ng/㎖∼약 100 ㎍/㎖, 바람직하게는 약 10 ㎍/㎖이다. 세포와 폴리펩티드의 항온처리는 통상적으로 37℃에서 약 6일 동안 수행한다. 폴리펩티드와의 항온처리 후에, 증식 반응에 대해 세포를 분석하는데, 증식 반응은 당업계에 공지된 방법, 예컨대 방사능 표지된 티미딘 펄스에 세포를 노출시키는 단계 및 세포내 DNA로 병입된 표지를 측정하는 단계를 포함하는 방 법으로 평가할 수 있다. 일반적으로, 증식을 백그라운드(즉, 폴리펩티드 없이 배양한 세포에 대해 관찰된 증식)보다 3배 이상 증가시킨 폴리펩티드는 증식을 유도할 수 있는 것으로 본다.
세포내에서 인터페론-γ 및/또는 인터루킨-12의 생성을 자극하는 폴리펩티드의 능력은, 폴리펩티드와 세포를 접촉시키는 단계, 및 세포가 생성하는 인터페론-γ 또는 인터루킨-12의 양을 측정하는 단계를 수행하여 평가할 수 있다. 일반적으로, 약 105개 세포를 평가하기에 충분한 폴리펩티드의 양은 약 10 ng/㎖∼약 100 ㎍/㎖, 바람직하게는 약 10 ㎍/㎖이다. 폴리펩티드는, 고체 지지체, 예컨대 비이드 또는 미국 특허 제4,897,268호 및 제5,075,109호에 개시된 것과 같은 생분해성 미소구상에 고정시킬 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 세포와 폴리펩티드의 항온 처리는 통상 37℃에서 약 6일 동안 수행한다. 폴리펩티드와의 항온처리 후에, 인터페론-γ 및/또는 인터루킨-12(또는 하나 이상의 이의 서브유닛)에 대해 세포를 분석하는데, 이때 당업계에 공지된 방법, 예컨대 효소 결합 면역흡착법(ELISA) 또는 IL-12 P70 헤테로이량체인 경우 T 세포의 증식을 측정하는 방법과 같은 생물학적 분석 방법으로 평가할 수 있다. 일반적으로, 배양된 상청액(1 ㎖당 104∼105개 T 세포 함유) 1 ㎖당 인터페론-γ 50 pg 이상을 생성하는 폴리펩티드는 인터페론-γ의 생성을 자극하는 것으로 볼 수 있다. 105개 대식세포 또는 B 세포당(또는 3 ×105개 PBMC당) IL-12 P70 서브유닛 10 pg/㎖ 이상, 및/또는 IL-12 P40 서브유닛 100 pg/㎖ 이상의 생성을 자극하는 폴리펩티드는 IL-12의 생성을 자극하는 것으로 볼 수 있다.
일반적으로, 면역원성 항원이란 엠. 투베르쿨로시스 면역 개체 약 25% 이상으로부터 유래된 T 세포, NK 세포, B 세포 및/또는 대식 세포에서 증식 및/또는 시토킨 생성(즉, 인터페론-γ 및/또는 인터루킨-12 생성)을 자극하는 항원이다. 이들 면역원성 항원 중에서, 치료 특성이 우수한 폴리펩티드는 상기 분석에서 반응 정도와 반응이 관찰된 개체의 비율을 기초로 구별해 낼 수 있다. 또한, 치료 특성이 우수한 항원은 엠. 투베르쿨로시스 면역이 없는 개체의 약 25% 이상에서 유래된 세포에서 시험관내 증식 및/또는 시토킨 생성을 자극하지 않으며, 따라서 특별히 엠. 투베르쿨로시스 반응성 세포에 기인하지 않는 반응을 제거한다. 엠. 투베르쿨로시스 면역 개체에서 유래한 T 세포, NK 세포, B 세포 및/또는 대식 세포 제제의 고비율에서 반응을 유도하는 항원(다른 개체로부터의 세포 제조물 중에서의 반응 빈도는 낮음)은 치료 특성이 우수하다.
치료 특성이 우수한 항원은 백신으로 투여할 때 실험 동물에서 엠. 투베르쿨로시스 감염의 심각도를 감소시키는 능력을 기초로 하여 동정할 수 있다. 실험 동물에 사용하기에 적합한 백신 제제는 하기에 상세히 설명되어 있다. 효능은 실험 감염 후에 박테리아 수를 약 50% 이상 감소시키고/시키거나, 사망율을 약 40% 이상 감소시키는 항원의 능력을 근거로 하여 결정할 수 있다. 적절한 실험 동물로는 마우스, 기니아 피그 및 영장류가 있다.
일반적으로 진단 특성이 우수한 항원은, 활성 투베르쿨로시스가 있는 개체에 서 수행되는 피내 피부 테스트에서 반응을 유발할 수 있지만, 엠. 투베르쿨로시스에 감염되지 않은 개체에서 수행되는 테스트에서는 반응을 유발할 수 없는 능력을 기초로 하여 동정할 수 있다. 피부 테스트는 일반적으로 후술하는 바와 같이 수행할 수 있으며, 5 mm 이상의 경결 반응을 나타내면 양성인 것으로 간주한다.
본원에 개시된 항원의 면역원성 부분은 공지된 기법, 예컨대 Paul의 문헌[Fundamental Immunology, 3d ed., Raven Press, 1993, p243-247] 및 본원의 참고 인용문에 요약된 바와 같은 기법을 사용하여 제조 및 동정할 수 있다. 이러한 기법은 면역원성이 있는 천연 항원의 폴리펩티드 부분을 스크리닝하는 단계를 포함한다. 본원에 개시된 대표적인 증식 및 시토킨 생성 분석법은 대체로 상기 스크리닝에 사용될 수 있다. 폴리펩티드의 면역원성 부분은, 대표적인 분석법내에서 전길이 항원이 생성하는 것과 거의 유사한 면역 반응(예, 증식, 인터페론-γ 생성 및/또는 인터루킨-12 생성)을 유발하는 부분이다. 즉, 항원의 면역원성 부분은 본원에 개시된 모델 증식 분석법에서 전길이 항원이 유도하는 증식의 약 20% 이상, 바람직하게는 약 100%를 유도할 수 있다. 또한 면역원성 부분은 본원에 개시된 모델 분석에서 전길이 항원이 유도하는 인터페론-γ 및/또는 인터루킨-12의 약 20% 이상, 바람직하게는 약 100%의 생성을 자극할 수 있다.
엠. 투베르쿨로시스 항원의 부분 및 기타 변형체는 합성 또는 재조합 수단으로 제조할 수 있다. 약 100개 아미노산 미만, 일반적으로 약 50개 아미노산 미만의 합성 폴리펩티드는 당업계에 공지된 기법을 이용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 이러한 폴리펩티드는 상업적으로 이용되는 고상 기법, 예컨대 Merrifield 고상 합 성법을 이용하여 합성할 수 있으며, 이 방법에서는 아미노산이 성장하는 아미노산 쇄에 순차적으로 부가된다. Merrifield의 문헌[J.Am.Chem.Soc. 85:2149-2146, 1963] 참조. 폴리펩티드의 자동 합성을 위한 장치는 미국 캘리포니아주 포스터 시티의 퍼킨 엘머/어플라이드 바이오시스템즈 디비젼과 같은 공급업체로부터 시판되며, 제조업자의 지시에 따라 작동시킬 수 있다. 천연 항원의 변형체는, 표준 돌연변이 유발 기법, 예컨대 올리고뉴클레오티드에서 유도된 부위 특이적 돌연변이 유발법을 이용하여 제조할 수 있다. 표준 기법을 사용하여 DNA 서열의 일부를 제거하여 절두된 폴리펩티드를 제조할 수도 있다.
천연 항원의 부분 및/또는 변형체를 포함하는 재조합 폴리펩티드는 당업계에 공지된 각종 기법을 이용하여 폴리펩티드를 코딩하는 DNA 서열로부터 쉽게 제조할 수 있다. 예를 들어, 재조합 단백질을 배양 배지내로 분비하는 적절한 숙주/벡터계에서 얻은 상청액을 먼저 시판용 필터를 사용하여 농축시킬 수 있다. 농축 후에, 농축물을 친화도 매트릭스 또는 이온 교환 수지와 같은 적절한 정제 매트릭스에 적용할 수 있다. 마지막으로, 하나 이상의 역상 HPLC 단계를 사용하여 재조합 단백질을 추가로 정제할 수 있다.
당업계에 공지된 임의의 각종 발현 벡터를 사용하여 본 발명의 재조합 폴리펩티드를 발현시킬 수 있다. 재조합 폴리펩티드를 코딩하는 DNA 분자를 포함하는 발현 벡터로 형질전환 또는 형질감염시킨 임의의 적절한 숙주 세포에서 발현시킬 수 있다. 적절한 숙주 세포로는 원핵세포, 효모 및 고등 진핵세포가 있다. 사용된 숙주 세포는 이. 콜라이, 효모 또는 포유류 세포, 예컨대 COS 또는 CHO가 바람직하 다. 이러한 방식으로 발현된 DNA 서열은 자연 발생적인 항원, 자연 발생적인 항원의 부분 또는 이의 변형체를 코딩할 수 있다.
일반적으로, 본원에 개시된 폴리펩티드는 제조 방법과 관계없이 실질적으로 순수한 형태로 제조된다. 폴리펩티드는 바람직하게는 약 80% 이상, 더욱 바람직하게는 약 90% 이상, 가장 바람직하게는 약 99% 이상의 순도를 갖는다. 특정 바람직한 구체예에서, 하기에 상세히 설명된 바와 같이, 본원에 개시된 하나 이상의 방법에 사용하기 위한 약학 조성물 또는 백신내로 실질적으로 순수한 폴리펩티드를 병입시킨다.
한 구체예에서, 본 발명은 (a) 서열 번호 1-12, 83, 102-108, 125, 127-137, 139 및 140의 DNA 서열; (b) 이 DNA 서열의 상보 서열, 또는 (c) (a) 또는 (b)의 서열에 실질적으로 상동성인 DNA 서열에 의해 코딩되는 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 엠. 투베르쿨로시스 항원(또는 이러한 항원의 변형체)의 면역원성 부분을 하나 이상 포함하는 폴리펩티드를 개시하고 있다. 관련 구체예에서, 본 발명은 서열 번호 16-33, 109, 126, 138, 141, 142에 제공된 서열 및 이의 변형체로 구성된 군에서 선택되는 아미노산 서열을 가진 엠. 투베르쿨로시스 항원의 면역원성 부분을 하나 이상 포함하는 폴리펩티드를 제공한다.
본원에서 제공된 엠. 투베르쿨로시스 항원은 본원에 구체적으로 기술된 1종 이상의 DNA 서열에 실질적으로 상동성인 DNA 서열에 의해 코딩되는 변형체를 포함한다. 본원에서 사용한 "실질적인 상동성"은 보통의 엄중 조건하에 하이브리드화할 수 있는 DNA 서열을 의미한다. 적절한 보통의 엄중 조건은 5 ×SSC, 0.5% SDS, 1.0 mM EDTA(pH 8.0) 용액에서의 예비 세척; 50∼65℃, 5 ×SSC에서 밤새, 또는 종간 상동성의 경우 45℃, 0.5 ×SSC에서 하이브리드화; 및 0.1% SDS를 함유하는 2 ×SSC, 0.5 ×SSC 및 0.2 ×SSC를 각각 사용한 65℃에서의 20분간의 2회 세척을 포함한다. 이러한 하이브리드화 DNA 서열은 본 발명의 범위에 속하며, 코드 축퇴성으로 인해 하이브리드화 DNA 서열에 의해 코딩되는 면역원성 폴리펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 역시 본 발명에 속한다.
관련 양태에서, 본 발명은 본 발명의 제1 폴리펩티드 및 제2 폴리펩티드를 포함하는 융합 단백질, 또는 대안적으로 본 발명의 폴리펩티드 및 공지된 엠. 투베르쿨로시스 항원, 예컨대 Andersen 및 Hansen 등의 문헌[Infect. Immun. 57:2481-2488, 1989 (젠뱅크 수탁 번호 M30046)]에 개시된 38 kD 항원, 또는 엠. 보비스(수탁 번호 U34848) 및 엠. 투베르쿨로시스(Sorensen 등, Infec. Immun. 63:1710-1717, 1995)에서 이전에 동정된 ESAT-6을 포함하는 융합 단백질을 제공한다. 이러한 융합 단백질의 변형체도 제공된다. 본 발명의 융합 단백질은 제1 폴리펩티드 및 제2 폴리펩티드 사이에 링커 펩티드를 포함할 수 있다.
본 발명의 융합 단백질을 코딩하는 DNA 서열은 공지된 재조합 DNA 기법을 사용하여 작제하여 제1 폴리펩티드 및 제2 폴리펩티드를 코딩하는 별개의 DNA 서열을 적절한 발현 벡터내로 회합시킨다. 제1 폴리펩티드를 코딩하는 DNA 서열의 3' 말단을, 펩티드 링커를 사용하거나, 또는 사용하지 않고, 제2 폴리펩티드를 코딩하는 DNA 서열의 5' 말단에 결찰시켜, 서열의 리딩 프레임이 2개의 DNA 서열의 mRNA가 제1 폴리펩티드 및 제2 폴리펩티드 둘다의 생물학적 활성을 보유하는 단일 융합 단 백질로 해독되도록 하는 상태가 되게 한다.
펩티드 링커 서열을 사용하여 각 폴리펩티드를 2차 구조 및 3차 구조로 폴딩시키기에 충분한 거리로 제1 폴리펩티드 및 제2 폴리펩티드를 분리시킬 수 있다. 이러한 펩티드 링커 서열은 당업계에 공지된 표준 기법을 사용하여 융합 단백질내로 병입시킨다. 적절한 펩티드 링커 서열은 다음과 같은 인자를 기초로 선택할 수 있다. (1) 가요성이 있는 연장된 구조를 형성할 수 있는 능력; (2) 제1 폴리펩티드 및 제2 폴리펩티드상의 기능성 에피토프와 상호작용할 수 있는 2차 구조를 형성할 수 있는 능력의 부재; (3) 폴리펩티드 기능성 에피토프와 반응할 수 있는 소수성 잔기 또는 하전된 잔기의 결핍. 바람직한 펩티드 링커 서열의 예로는 Gly, Asn 및 Ser 잔기가 있다. 기타 중성에 가까운 천연 아미노산, 예컨대 Thr 및 Ala 역시 링커 서열에 사용할 수 있다. 링커로서 유용하게 사용될 수 있는 아미노산 서열은 Maratea 등의 문헌[Gene 40:39-46, 1985; Murphy 등, Proc.Natl.Acad.Sci. USA 83:8258-8262, 1986], 미국 특허 제4,935,233호 및 미국 특허 제4,751,180호에 개시된 아미노산 서열을 포함한다. 링커 서열은 길이가 1개∼약 50개인 아미노산일 수 있다. 제1 폴리펩티드 및 제2 폴리펩티드가 기능성 도메인을 분리하고 입체 방해를 방지하는 데 사용될 수 있는 비필수 N 말단 아미노산 영역을 보유하는 경우, 펩티드 서열은 필요하지 않다.
결찰된 DNA 서열은 적절한 전사 또는 해독 조절 성분에 작동가능하게 결합된다. DNA 발현을 담당하는 조절 성분은 제1 폴리펩티드를 코딩하는 DNA 서열의 5'에만 위치한다. 유사하게, 종지 코돈은 제2 폴리펩티드를 코딩하는 DNA 서열의 3'에 만 존재한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 1종 이상의 상기 폴리펩티드 또는 융합 단백질(또는 이러한 폴리펩티드를 코딩하는 DNA 분자)를 사용하여 환자에서 결핵에 대한 예방 면역성을 유도하는 방법을 제공한다. 본원에서 "환자"는 임의의 온혈 동물, 바람직하게는 인간을 의미한다. 환자는 질병에 걸린 사람일 수도 있고, 또는 검출가능한 질병 및/또는 감염이 없는 사람일 수도 있다. 즉, 예방 면역성은 결핵을 예방하거나 치료하기 위해 유도할 수 있다.
이러한 양태에서, 폴리펩티드, 융합 단백질 또는 DNA 분자는 일반적으로 약학 조성물 및/또는 백신내에 존재한다. 약학 조성물은 1종 이상의 폴리펩티드를 포함할 수 있으며, 각 폴리펩티드는 1종 이상의 상기 서열(또는 이의 변형체)와 생리적 허용 담체를 포함할 수 있다. 백신은 1종 이상의 상기 폴리펩티드 및 비특이적 면역 반응 인핸서, 예컨대 면역 증강제(adjuvant) 또는 리포좀(그 내부에 폴리펩티드가 병입되어 있음)을 포함할 수 있다. 이러한 약학 조성물 및 백신은 기타 엠. 투베르쿨로시스 항원을, 조합 폴리펩티드내로 병입시키거나 또는 별도의 폴리펩티드내에 존재하도록 하여 포함할 수도 있다.
대안적으로, 백신은 폴리펩티드가 동일계에서 생성될 수 있도록 전술한 1종 이상의 폴리펩티드를 코딩하는 DNA를 포함할 수 있다. 이러한 백신에서, DNA는 핵산 발현계, 박테리아 발현계 및 바이러스 발현계를 비롯하여 당업계에 공지된 임의의 각종 전달계내에 존재할 수 있다. 적절한 핵산 발현계는 환자내에서의 발현을 위해 필수적인 DNA 서열(예, 적절한 프로모터 및 종결 시그널)을 포함한다. 박테리 아 전달계는 세포 표면상에 폴리펩티드의 면역원성 부분을 발현하는 박테리아(예, 바실러스-칼메트-구에린)을 투여하는 것을 포함한다. 바람직한 구체예에서, DNA는 바이러스 발현계(예, 백시니아 또는 기타 폭스 바이러스, 레트로바이러스 또는 아데노바이러스)를 사용하여 도입할 수 있으며, 바이러스 발현계는 비병원성(불완전), 복제 컴피턴트 바이러스의 사용을 포함할 수 있다. 이러한 발현계로 DNA를 병입시키기 위한 기술은 당업계에 공지되어 있다. DNA는, 예컨대 Ulmer 등의 문헌[Science 259:1745-1749, 1993]에 개시되어 있고, Cohen의 문헌[Science 259:1691-1692, 1993]에 검토된 바와 같이 "나출(裸出; naked)상태"일 수 있다. 나출 상태의 DNA 흡수율은 세포 내로 효과적으로 이송되는 생분해성 비이드상에 DNA를 코팅하여 증가시킬 수 있다.
관련 양태에서, 전술한 DNA 백신은 본 발명의 폴리펩티드 또는 공지된 엠. 투베르쿨로시스 항원, 예컨대 전술한 38 kD 항원과 동시에 또는 순차적으로 투여할 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 "나출 상태로" 또는 전달계를 이용하여 본 발명의 폴리펩티드를 코딩하는 DNA를 투여한 다음 항원을 투여하여 백신의 예방 면역 효과를 증강시킬 수 있다.
투여 경로 및 빈도뿐 아니라 용량을 개체별로 다양하게 하여, 현재 BCG를 사용한 면역화에 이용되고 있는 것과 동일하게 사용할 수 있다. 일반적으로 약학 조성물 및 백신은 주사(예, 피내, 근육내, 정맥내 또는 피하), 비강내(예, 흡출) 또는 경구로 투여할 수 있다. 1∼36 주간 동안 1∼3회 용량을 투여할 수 있다. 3∼4 개월의 간격으로 3회 용량을 투여하고, 그 후 추가 백신 접종을 주기적으로 한다. 환자 개개인마다 다른 프로토콜이 적절할 수 있다. 적절한 용량은 전술한 바와 같이 투여했을 때 1∼2년 동안 면역화된 환자내에서 엠. 투베르쿨로시스 감염으로부터 환자를 보호하기에 충분한 면역 반응을 유발시킬 수 있는 폴리펩티드 또는 DNA의 양이다. 일반적으로, 1회 용량내에 존재하는 (또는 1회 용량내의 DNA에 의해 숙주 내에서 생성되는) 폴리펩티드의 양은 숙주 1 kg당 약 1 pg∼약 100 ㎎, 통상적으로 약 10 pg∼약 1 ㎎, 바람직하게는 약 100 pg∼약 1 ㎍일 수 있다. 적절한 용량 크기는 환자의 체격에 따라 다양할 수 있지만, 통상 약 0.1 ㎖∼약 5 ㎖이다.
당업자에게 공지된 임의의 적절한 담체가 본 발명의 약학 조성물에 사용될 수 있지만, 담체의 유형은 투여 방식에 따라 달라진다. 피하 주사와 같은 비경구 투여의 경우, 담체는 물, 염수, 알코올, 지질, 왁스 또는 완충액을 포함하는 것이 바람직하다. 경구 투여의 경우, 임의의 전술한 담체 또는 고형 담체, 예컨대 만니톨, 락토스, 전분, 스테아르산마그네슘, 나트륨 사카린, 활석, 셀룰로스, 글루코스, 슈크로스 및 탄산마그네슘을 사용할 수 있다. 생분해성 미소구(예, 폴리락틱 갈락티드) 역시 본 발명의 약학 조성물에 대한 담체로서 사용할 수 있다. 적절한 생분해성 미소구는, 미국 특허 제4,897,268호 및 제5,075,109호에 개시되어 있다.
임의의 각종 면역 증강제를 본 발명의 백신에 사용하여 면역 반응을 비특이적으로 증강시킬 수 있다. 대부분의 면역 증강제는 급속한 이화작용으로부터 항원을 보호하도록 고안된 물질, 예컨대 수산화나트륨 또는 광유, 및 면역 반응의 비특이적 자극제, 예컨대 지질 A, 보르타델라 퍼투시스(Bortadella pertussis) 또는 마이코박테리움 투베르쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis)를 포함한다. 적절한 면 역 증강제는, 예컨대 프로인트 불완전 보조제 및 프로인트 완전 보조제(디프코 래보러터리즈)와 머크 보조제 65(미국 뉴저지주 라웨이 머크 앤드 캄파니 인코포레이티드) 같이 시판되고 있다. 기타 적절한 면역 증강제로는 명반, 생분해성 미소구, 모노포스포릴 지질 A 및 퀼(quill) A가 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 피부 테스트를 이용하여 결핵을 진단하는 데 전술한 1종 이상의 폴리펩티드를 사용하는 방법을 제공한다. 본원에서 사용한 "피부 테스트"는, 전술한 1종 이상의 폴리펩티드의 피내 주사후에 지연형 과민(DTH) 반응(예, 팽윤, 적화(赤化), 피부염)을 측정하여 환자에서 직접 수행되는 임의의 분석법이다. 이러한 주사는 환자의 피부 세포와 폴리펩티드(들)를 접촉시키기에 충분한 임의의 장치, 예컨대 투베르쿨린 주사기 또는 1 ㎖ 주사기를 사용하여 수행할 수 있다. 반응은 바람직하게는 주사 후 48 시간 이상, 더욱 바람직하게는 주사 후 48∼72 시간 후에 측정한다.
DTH 반응은 세포 매개 면역 반응으로서, 이 반응은 미리 테스트 항원(즉, 사용된 폴리펩티드의 면역원성 부분 또는 이의 변형체)에 노출된 환자에게서 보다 크게 나타난다. 반응은 룰러(ruler)를 사용하여 시각적으로 측정할 수 있다. 일반적으로 직경이 약 0.5 cm 이상, 바람직하게는 약 1.0 cm 이상인 반응은 결핵 감염임을 나타내는 양성 반응이며, 이 경우 활성 질병으로 나타날 수도 나타나지 않을 수도 있다.
본 발명의 폴리펩티드는 전술한 바와 같은 폴리펩티드 및 생리적 허용 담체를 포함하는 약학 조성물로서 피부 테스트에 사용하기 위해 제형화하는 것이 바람 직하다. 이러한 조성물은 통상적으로 1종 이상의 상기 폴리펩티드를 0.1 ㎖의 부피내에 약 1 ㎍∼약 100 ㎍, 바람직하게는 약 10∼50 ㎍ 양으로 포함할 수 있다. 이러한 약학 조성물내에 사용된 담체는 페놀 및/또는 트윈 80TM 과 같은 적절한 보존제가 함유된 염수 용액이다.
바람직한 구체예에서, 피부 테스트에 사용되는 폴리펩티드는 반응 기간 동안 주사 부위에 남아 있기에 충분한 크기이다. 일반적으로, 아미노산 길이가 9개 이상 인 폴리펩티드면 충분하다. 또한, 폴리펩티드는 주사한지 수시간내에 대식세포에 의해 분해되어 T 세포에 제시되는 것이 바람직하다. 이러한 폴리펩티드는 상기 1종 이상의 서열 및/또는 기타 면역원성 또는 비면역원성 서열의 반복체를 포함할 수 있다.
다음 실시예는 예시를 위해 제공되는 것이며, 본 발명을 제한하려는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
인간 PBMC에서 얻은 CD4+ T 세포주를 이용한 엠. 투베르쿨로시스 폴리펩티드의 정제 및 특성 규명
본 발명의 엠. 투베르쿨로시스 항원은 실질적으로 문헌[Sanderson et al. J.Exp.Med., 1995, 182:1751-1757]에 기재된 바와 같이 엠. 투베르쿨로시스 균주 H37Rv 및 Erdman의 cDNA 라이브러리를 발현 클로닝하여 분리하였고, 이것은 면역반 응성 T 세포주내에서 IFN-γ및 PBMC 증식을 유도하는 것으로 확인되었다.
수상돌기 세포를 엠. 투베르쿨로시스로 감염시켜 DC-4 및 DC-5라고 칭하는 2가지 CD4+ T 세포주를 만들었다. 구체적으로, 단일 공여체에서 얻은 유착성 PBMC로부터 수상돌기 세포를 얻은 뒤 투베르쿨로시스로 감염시켰다. 동일 공여체 유래의 림프구를 한계 희석 조건하에 감염된 수상돌기 세포와 함께 배양하여 CD4+ T 세포주 DC-4 및 DC-5를 만들었다. 이 세포주는 Tb38-1이 아닌 엠. 투베르쿨로시스 유래의 미정제 가용성 단백질과 반응하는 것으로 나타났다. 다시, 한계 희석 조건을 사용하여 DC-6이라 칭한 제3의 CD4+ T 세포주를 얻었으며, 이 세포주는 미정제 가용성 단백질 및 Tb38-1과 모두 반응하는 것으로 나타났다.
엠. 투베르쿨로시스 균주 H37Rv 및 Erdman으로부터 게놈 DNA를 분리하고, 이것과 람다 ZAP 발현계(미국 캘리포니아주 라졸라에 소재하는 스트라타진 제품)를 사용하여 벡터 pBSK(-)로 발현 라이브러리를 작제하였다. 이 라이브러리를 이. 콜라이로 형질전환시키고, 유도된 이. 콜라이 배양물의 푸울을 수상돌기 세포와 항온배양한 뒤, 그 결과 얻어지는 항온배양된 수상돌기 세포가 CD4+ T 세포주 DC-6의 세포 증식과 IFN-γ생성을 자극하는 능력을 하기 실시예 2에 기재된 바와 같이 관찰하였다. 양성의 푸울을 분획하여, 순수 엠. 투베르쿨로시스 클론이 얻어질 때까지 재테스트하였다. 19개의 클론을 분리하였고, 이중 9개는 미국 특허 출원 08/533,634에 개시된 종래 동정된 엠. 투베르쿨로시스 항원 TbH-9 및 Tb38-1을 포함하는 것으로 확인되었다. 나머지 10개의 클론(이하, Tb224, Tb636, Tb424, Tb436, Tb398, Tb508, Tb441, Tb475, Tb488 및 Tb465)의 cDNA 서열을 분석하여 각 각 서열 1∼10에 기재하였다. 이에 대응하는 Tb224 및 Tb636의 추론 아미노산 서열은 각각 서열 13과 14에 기재하였다. 이들 두 항원의 오픈 리딩 프레임은 TbH-9와 상동성이 약간 있는 것으로 확인되었다. 또한, Tb224와 Tb636은 중첩 클론인 것으로 확인되었다.
또, Tb424, Tb436, Tb398, Tb508, Tb441, Tb475, Tb488 및 Tb465는 각각 2개의 작은 오픈 리딩 프레임(ORF-1 및 ORF-2라 칭함) 또는 이것의 절두형을 포함하는 것으로 확인되었으며, 이와 함께 각 클론에 대해 ORF-1 및 ORF-2에 약간의 변형이 있는 것도 확인되었다. Tb424, Tb436, Tb398, Tb508, Tb441, Tb475, Tb488 및 Tb465의 ORF-1 및 ORF-2에 해당하는 추론 아미노산 서열은 서열 16과 17, 18과 19, 20과 21, 22와 23, 24와 25, 26과 27, 28과 29 및 30과 31에 각각 제시하였다. 또한, 클론 Tb424와 Tb436은 ORF-U라고 칭하는 분명한 제3의 오픈 리딩 프레임을 포함하는 것으로 확인되었다. Tb424 및 Tb436의 ORF-U에 대한 추론 아미노산 서열은 각각 서열 32 및 33에 기재하였다. Tb424 및 Tb436은 중첩 클론 또는 유사 중복/트란스포즈 카피인 것으로 확인되었다. 이와 유사하게, Tb398, Tb508 및 Tb465도 Tb475 및 Tb488과 마찬가지로 중첩 클론 또는 유사 중복/트란스포즈 카피인 것으로 확인되었다.
이 서열들을 BLASTN 시스템을 사용하여 젠뱅크의 공지 서열과 비교하였다. 항원 Tb224 및 Tb431과 상동성이 있는 서열은 찾을 수 없었다. Tb636은 종래 엠. 투베르쿨로시스에서 동정된 코스미드와 100% 동일한 것으로 확인되었다. 이와 유사하게 Tb508, Tb488, Tb398, Tb424, Tb436, Tb441, Tb465 및 Tb475도 공지의 엠. 투 베르쿨로시스 코스미드와 상동성이 있는 것으로 확인되었다. 또한, Tb488은 엠. 투베르쿨로시스 토포이소머라제 I과 100% 상동성이 있는 것으로 확인되었다.
오픈 리딩 프레임 ORF-1에 대한 17가지 중첩 펩티드(각각 1-1∼1-17이라 칭함, 서열 34∼50)와 오픈 리딩 프레임 ORF-2에 대한 30가지 중첩 펩티드(이하, 2-1∼2-30이라 칭함, 서열 51∼80)를 이하 실시예 3에 기재된 절차에 따라 합성하였다.
합성 펩티드, 재조합 ORF-1 및 ORF-2가 PPD 양성 공여체 유래의 PBMC에서 IFN-γ생성과 T 세포 증식을 유도하는 능력은 하기 실시예 2에 기재된 바와 같이 분석하였다. 도 1a와 1b 및 2a와 2b는 각각 D7 및 D160이라 칭한 2가지 공여체의 재조합 ORF-2 및 합성 펩티드 2-1∼2-16에 의한 T 세포 증식 및 IFN-γ의 자극에 대하여 예시한 것이다. 재조합 ORF-2(이하 MTI라고 칭함)는 2가지 공여체 모두의 PBMC에서 T 세포 증식과 IFN-γ생성을 자극하였다. 각 합성 펩티드에 의해 관찰되는 PBMC 자극의 양은 각 공여체마다 달랐는데, 이것은 각 공여체가 ORF-2상의 여러 에피토프를 인식한다는 것을 시사하는 것이다. ORF-1, ORF-2 및 ORF-U가 코딩하는 단백질은 각각 MTS, MTI 및 MSF라고 명명하였다.
MSF의 서열에 대한 18가지 중첩 펩티드(각각 MSF-1∼MSF-18, 서열 번호 84∼101)를 합성하고, 엠. 투베르쿨로시스 배양 여과물에 대하여 생성된 CD4+ T 세포주내 T 세포 증식 및 IFN-γ 생성을 자극하는 각각의 능력을 이하 기재된 바와 같이 조사하였다. MSF-12 및 MSF-13이라 칭한 펩티드(각각, 서열 95 및 96)가 가장 높은 반응도를 나타내는 것으로 확인되었다. 또한, Tb224의 오픈 리딩 프레임에 대한 2 가지 중첩 펩티드(서열 81 및 82)를 합성하였으며, 이는 PPD 양성 공여체 유래의 PBMC에서 T 세포 증식과 IFN-γ생성을 유도하는 것으로 확인되었다.
전술한 방법에 따라 엠. 투베르쿨로시스에 감염된 수상돌기 세포에 대하여 다른 공여체 유래의 2가지 CD4+ T 세포주를 생성하였다. 이 세포주를 사용하여 전술한 엠. 투베르쿨로시스 cDNA 발현 라이브러리를 스크리닝한 결과, Tb867 및 Tb391이라 칭한 2개의 클론을 분리하였다. 서열 분석된 Tb867의 cDNA 서열은 종래 분리된 엠. 투베르쿨로시스 코스미드 SCY22G10과 동일한 것으로 확인되었고, 후보 반응성 오픈 리딩 프레임은 750 아미노산 엠. 투베르쿨로시스 단백질 키나제를 코딩하였다. Tb391의 서열 분석된 cDNA 서열을 젠뱅크의 서열과 비교한 결과 공지 서열과 유의적인 상동성을 나타내지 않았다.
또 다른 연구로서, 실질적으로 전술한 바와 같이 엠. 투베르쿨로시스 배양 여과물에 대하여 CD4+ T 세포주를 생성하고, 이것을 사용하여 전술한 엠. 투베르쿨로시스 Erdman cDNA 발현 라이브러리를 스크리닝하였다. Tb431, Tb472, Tb470, Tb838 및 Tb962라 칭한 5개의 반응성 클론을 분리하였다. Tb431, Tb472, Tb470 및 Tb838의 서열 분석된 cDNA 서열은 각각 서열 11, 12, 104 및 105에 기재하였고, Tb962의 서열 분석된 cDNA 서열은 서열 106 및 107에 기재하였다. Tb431에 대응하는 추론 아미노산 서열은 서열 15에 제시하였다.
이어서, Tb472의 전길이 cDNA 서열(서열 108)을 분리하는 실험을 실시하였다. 중첩 펩티드를 합성하고, 이를 사용하여 반응성 오픈 리딩 프레임을 확인하였다. Tb472에 의해 코딩된 단백질(MSL이라 칭함)의 추론 아미노산 서열은 서열 109 에 기재하였다. Tb472 및 MSL의 서열을 전술한 바와 같이 젠뱅크의 서열과 비교한 결과 공지 서열과는 상동성을 나타내지 않는 것으로 확인되었다. MSL 서열에 대한 15가지 중첩 펩티드(이하, 각각 MSL-1∼MSL-15라고 칭함; 서열 110∼124)를 합성하고, 엠. 투베르쿨로시스 배양 여과물에 대하여 생성된 CD4+ T 세포주에서 T 세포 증식과 IFN-γ 생성을 자극하는 능력을 이하 기재되는 바와 같이 조사하였다. MSL-10(서열 119) 및 MSL-11(서열 120)이라 칭한 펩티드가 가장 높은 반응성을 나타내는 것으로 확인되었다.
서열 분석된 Tb838의 cDNA 서열을 젠뱅크 중의 서열과 비교한 결과 종래 분리된 엠. 투베르쿨로시스 코스미드 SCY07H7과 동일한 것으로 확인되었다. 클론 Tb962의 서열 분석된 cDNA 서열과 젠뱅크의 서열을 비교한 결과, 1개가 박토페리틴의 일부를 코딩하는 것인 2개의 종래 동정된 엠. 투베르쿨로시스 코스미드와 약간의 상동성을 나타내는 것으로 확인되었다. 하지만, 재조합 박토페리틴은 Tb962를 분리하는 데 사용된 T 세포주와 반응성이 없는 것으로 확인되었다.
전술한 클론 Tb470을 사용하여 TbH9과 상동성을 나타내고 Mtb40이라 칭한 40 kDa 항원을 코딩하는 것으로 밝혀진 전길이 오픈 리딩 프레임(서열 125)을 회수하였다. 서열 분석된 Mtb40의 아미노산 서열은 서열 126에 기재하였다. 이와 유사하게, 이어서 서열 83에 기재된 Tb431의 전길이 cDNA 서열을 분리하였으며, 이는 Mtb40을 코딩하는 오픈 리딩 프레임을 포함하는 것으로 확인되었다. 또한, Tb470과 Tb431은 U-ORF 유사 항원을 코딩하는 잠재적 오픈 리딩 프레임을 포함하는 것으로 확인되었다.
엠. 투베르쿨로시스 배양 여과물에 대하여 생성된 복수의 CD4+ T 세포주로 엠. 투베르쿨로시스 Erdman cDNA 발현 라이브러리를 스크리닝하여 Tb366, Tb433 및 Tb439라고 칭한 3개의 클론을 분리하였다. 서열 분석된 Tb366, Tb433 및 Tb439의 cDNA 서열을 각각 서열 127, 128 및 129에 기재하였다. 이 서열을 젠뱅크의 서열과 비교한 결과 Tb366과 유의적 상동성이 없는 것으로 나타났+다. Tb433은 종래 동정된 엠. 투베르쿨로시스 항원 MPT83과 약간의 상동성이 있는 것으로 확인되었다. Tb439는 종래 동정된 엠. 투베르쿨로시스 코스미드 SCY02B10과 100% 동일성이 있는 것으로 확인되었다.
실질적으로 전술한 바와 같이 엠. 투베르쿨로시스 PPD에 대하여 CD4+ T 세포주를 생성하고, 이것을 사용하여 상기 엠. 투베르쿨로시스 Erdman cDNA 발현 라이브러리를 스크리닝하였다. 1개의 반응성 클론(Tb372라고 칭함)을 분리하고, 서열 분석된 cDNA 서열을 서열 번호 130 및 131에 기재하였다. 이 서열을 젠뱅크의 서열과 비교한 결과 유의적 상동성이 있는 서열은 발견되지 않았다.
이어서, 전술한 바와 같이 투베르쿨로시스로 8일간 감염시킨 수상돌기 세포에 대하여 생성된 CD4+ T 세포주로 엠. 투베르쿨로시스 cDNA 발현 라이브러리를 스크리닝하여 Tb390R5C6 및 Tb390R2C11로 칭한 2개의 클론을 분리하였다. 서열 분석된 Tb390R5C6의 cDNA 서열은 서열 132에 기재하고, Tb390R2C11의 cDNA 서열은 서열 133 및 134에 기재하였다. Tb390R5C6은 종래 동정된 엠. 투베르쿨로시스 코스미드와 100% 동일성이 있는 것으로 확인되었다.
그 다음, 전술한 방법을 사용하여 제조된 엠. 투베르쿨로시스 게놈 DNA 라이 브러리를 다음과 같이 스크리닝하였다. 엠. 투베르쿨로시스 Erdman 균주의 게놈 DNA를 평균 2 kb의 크기로 무작위 절단하고 클리나우 폴리머라제로 평활 말단화한 뒤, EcoRI 어댑터를 부가하였다. 이 삽입체를 스크린 파지 벡터(미국 위스콘신주 매디슨에 소재하는 노바젠 제품)에 결찰시키고 파지메이커 추출물(노바젠 제품)을 사용하여 시험관내에서 팩키징하였다. 이 파지 라이브러리(Erd λ스크린 라이브러리라 칭함)를 증폭시키고 그 일부를 자가서브클로닝 기작으로 이. 콜라이 균주 BM25.8(노바젠)을 사용하여 플라스미드 발현 라이브러리로 전환시켰다. pSCREEN 재조합체를 함유하는 BM25.8 배양물로부터 플라스미드 DNA를 정제하고 이것을 사용하여 발현 숙주 균주 BL21(DE3)pLysS의 컴피턴트 세포를 형질전환시켰다. 형질전환된 세포를 96웰 미량역가 평판에 각 웰당 약 50개의 콜로니를 보유하도록 분액하였다. 96웰 플라스미드 라이브러리 포맷의 레플리카 평판을 재조합 단백질을 발현하도록 IPTG로 유도하였다. 유도 후, 평판을 원심분리하여 이. 콜라이를 침전시키고, 이것을 전술한 바와 같이 PPD 양성 공여체(공여체 160)로 만든 CD4+ T 세포주의 T 세포 발현 클로닝에 직접 사용하였다. 엠. 투베르쿨로시스 T 세포 항원을 발현하는 이. 콜라이를 포함하는 푸울을 각각의 콜로니로 분리시킨 뒤, 유사 방식으로 재분석하여 양성군을 동정하였다.
Erdλ스크린 라이브러리의 하나의 96웰 평판으로 공여체 160 유래의 T 세포주를 스크리닝하여 총 9개의 양성군을 얻었다. 공여체 160 유래의 T 세포로 전술한 pBSK 라이브러리를 스크리닝하는 것에 관한 종래의 실험은 대부분 또는 모든 양성 클론이 TbH-9, Tb38-1 또는 MTI(미국 특허 출원 08/533,634호에 개시)이거나 이것 의 변형체일 것이라는 것을 암시하였다. 하지만, 서던 분석 결과 단지 3개의 웰만이 TbH-9, Tb38-1 및 MTI의 혼합 프로브와 하이브리드하는 것으로 나타났다. 나머지 6개 양성 웰 중 2개는 동일한 것으로 확인되었다. 분리된 2개의 클론(Y1-26C1 및 Y1-86C11이라 칭함)에 대하여 서열 분석된 5' cDNA 서열을 각각 서열 번호 135 및 136에 제시하였다. hTcc#1이라 칭한 분리된 클론의 전길이 cDNA 서열은 서열 137에 제시하고, 대응하는 추론 아미노산 서열은 서열 138에 제시하였다. 전술한 바와 같이 hTcc#1의 서열과 젠뱅크의 서열을 비교한 결과, 종래 동정된 엠. 투베르쿨로시스 MTCY07H7B.06과 약간의 상동성이 있는 것으로 확인되었다.
실시예 2
엠. 투베르쿨로시스 항원에 의한 T 세포 증식과 인터페론-γ생성 유도
재조합 엠. 투베르쿨로시스 항원이 T 세포 증식과 인터페론-γ생성을 유도하는 활성이 있는지 다음과 같이 측정하였다.
단백질은 문헌[Skeiky et al. J.Exp.Med., 1995, 181:1527-1537]에 기재된 바와 같이 IPTG로 유도하고 겔 용출로 정제하였다. 그 다음, 정제한 폴리펩티드를 PBMC 제조물에서 T 세포 증식을 유도할 수 있는지에 대하여 스크리닝하였다. PPD 피부 테스트에서 양성 반응을 보인다고 알려지고 그 T 세포가 PPD에 대해 반응하여 증식하는 것으로 알려진 PBMC를 10%의 수집된 인간 혈청과 젠타마이신 50 ㎍/㎖이 보강된 RPMI 1640을 포함하는 배지에서 배양하였다. 정제된 폴리펩티드를 0.5∼10 ㎍/㎖의 농도로 첨가하는 것을 2중으로 실시하였다. 96웰 둥근바닥 평판에서 200 ㎕의 부피로 배양한지 6일 후, 각 웰로부터 배지 50 ㎕를 취하여 하기하는 바와 같 이 IFN-γ농도를 측정하였다. 그 다음, 이 평판을 삼중수소화된 티미딘 1 μCi/웰로 18 시간 동안 펄스시키고, 수거한 뒤, 삼중수소의 흡수율을 가스 신틸레이션 계수기로 측정하였다. 2중의 실시 모두에서의 증식이 배지 단독물에서 배양된 세포에서 관찰되는 증식의 3배 이상인 분획을 양성으로 간주하였다.
IFN-γ는 효소 결합 면역흡착 분석법(ELISA)을 이용하여 측정하였다. PBS 중에 함유된 인간 IFN-γ에 대해 지향성인 마우스 모노클로널 항체(미국 캘리포니아주 산디에고에 소재하는 PharMingen 제품)로 ELISA 평판을 실온에서 4 시간 동안 코팅시켰다. 그 다음, 웰을 5%(W/V) 탈지 분유 함유의 PBS로 실온에서 1 시간 동안 차단시켰다. 이 평판을 PBS/0.2% TWEEN-20으로 6회 세척하고, ELISA 평판 내에서 배양 배지로 1:2로 희석한 시료를 실온에서 하룻밤 동안 항온처리하였다. 이 평판을 다시 세척하고, PBS/10% 정상 염소 혈청으로 1:3000배 희석된 폴리클로널 토끼 항인간 IFN-γ혈청을 각 웰에 첨가하였다. 그 다음 이 평판을 실온에서 2 시간 동안 항온처리하고 세척한 뒤, 양고추냉이 퍼옥시다제에 결합된 항토끼 IgG(미국 미주리주 세인트 루이스에 소재하는 시그마 케미컬 컴퍼니 제품)를 PBS/5% 탈지분유 중의 1:2000 희석물로 첨가하였다. 실온에서 2시간 동안 항온처리한 후, 평판을 세척하고 TMB 기질을 첨가하였다. 이 반응을 20분 후 1 N 황산을 첨가하여 중단시켰다. 기준 파장을 570 nm로 하고, 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 2중의 테스트 배양물에서 배양된 세포의 평균 OD가 배지 단독물에서만 배양된 세포의 평균 OD에 비하여 2배 이상이고 표준 편차가 3으로 나타난 분획은 양성인 것으로 간주하였다.
실시예 3
마우스 엠. 투베르쿨로시스 모델로부터 생성된 CD4+ T 세포주를 이용한 엠. 투베르쿨로시스 폴리펩티드의 정제 및 특성 규명
C57BL/6 마우스를 엠. 투베르쿨로시스로 감염시키면 약 2∼3주 동안 진행성 질병이 유발된다. 그 후, 강한 예방적 T 세포 매개의 면역 반응을 유도시키면 이 질병의 진행이 중단된다. 이 감염 모델을 이용하여 예방적 엠. 투베르쿨로시스 항원을 인식할 수 있는 T 세포주를 만들었다.
구체적으로, 28일 동안 엠. 투베르쿨로시스로 감염시킨 C57BL/6 마우스로부터 비장 세포를 분리하여, 이를 전술한 바와 같이 특이적인 항-엠. 투베르쿨로시스 T 세포주를 생성하는 데 이용하였다. 이렇게 하여 얻은 CD4+ T 세포주와, C57BL/6 마우스 유래의 정상 항원 제시(비장) 세포를 함께 사용하여 전술한 엠. 투베르쿨로시스 Erdλ스크린 라이브러리를 스크리닝하였다. T 세포에 대하여 자극 효과가 큰 것으로 확인된 반응성 라이브러리 푸울 중 1가지를 선택하고, 이에 대응하는 활성 클론(Y288C10이라 칭함)을 분리하였다.
클론 Y288C10의 서열을 분석한 결과, 2개의 잠재적 유전자를 나란히 포함하는 것으로 확인되었다. 서열 분석된 상기 2가지 유전자의 cDNA 서열(mTCC#1 및 mTCC#2라 칭함)을 각각 서열 139 및 140으로 제시하고, 이에 대응하는 추론 아미노산 서열을 각각 서열 141 및 142에 제시하였다. 이 서열을 젠뱅크의 서열과 비교한 결과 엠. 투베르쿨로시스 코스미드 MTY21C12에서 종래 밝혀진 미지 서열과 동일한 것으로 나타났다. mTCC#1 및 mTCC#2의 추론 아미노산 서열은 전술한 바와 같이 종래 동정된 TbH9 단백질군의 구성원과 약간의 상동성이 있는 것으로 확인되었다.
실시예 4
합성 폴리펩티드의 합성
HPTU(O-벤조트리아졸-N,N,N',N'-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트) 활성화와 함께 FMOC 화학을 사용하여 밀리포어 9050 펩티드 합성기로 폴리펩티드를 합성하였다. 이 펩티드의 아미노 말단에 Gly-Cys-Gly 서열을 부착하여 펩티드의 접합 또는 표지화 방법을 제공하였다. 고체 지지체로부터 펩티드의 절단은 다음과 같은 절단 혼합물, 트리플루오로아세트산:에탄디티올:티오아니솔:물:페놀 (40:1:2:2:3)을 사용하여 실시할 수 있다. 2 시간 동안 절단한 후, 펩티드를 저온의 메틸-t-부틸-에테르에서 침전시킬 수 있다. 그 다음, 펩티드 펠릿을 0.1% 트리플루오로아세트산(TFA)을 함유하는 물에 용해하고, 동결건조시킨 뒤 C18 역상 HPLC로 정제하였다. 물(0.1% TFA 함유)에 0∼60% 구배된 아세토니트릴(0.1% TFA 함유)을 사용하여 펩티드를 용출시켰다. 순수 분획을 동결건조한 후, 펩티드를 전기분무 질량 분광분석법 및 아미노산 분석법으로 특징을 규명하였다.
이상, 예시를 목적으로 본 발명의 구체적인 양태를 설명하였으나, 본 발명의 취지와 영역을 벗어나지 않는 한 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명한 것이다.
본 발명에 따른 폴리펩티드는 T 세포의 증식 및 IFN-γ의 생성을 유도하는 능력에 의해 결핵 감염의 치료, 예방 또는 진단을 위한 약학 조성물 및 백신에 유용하게 사용될 수 있다.
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Claims (29)

  1. 서열 번호 1, 11, 12, 83, 103-108, 125, 127, 129-137, 139 및 140에 개시된 서열, 이 서열의 상보 서열, 및 서열 번호 1, 11, 12, 83, 103-108, 125, 127, 129-137, 139 및 140에 개시된 서열 또는 이의 상보 서열에 보통의 엄중 조건 하에서 하이브리드화하는 DNA 서열로 구성된 군에서 선택된 DNA 서열이 코딩하는 아미노산 서열을 포함하는, 마이코박테리움 투베르쿨로시스(Micobacterium tuberculosis) 항원의 면역원성 부분, 또는 단지 보존적 치환 및/또는 변형에 있어서만 상이한 상기 항원의 변형체를 포함하는 폴리펩티드.
  2. 서열 번호 16-33, 109, 126, 138, 141, 142에 개시된 서열 및 이의 변형체로 구성된 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는, 마이코박테리움 투베르쿨로시스 항원의 면역원성 부분, 또는 단지 보존적 치환 및/또는 변형에 있어서만 상이한 상기 항원의 변형체를 포함하는 폴리펩티드.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 폴리펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 DNA 분자.
  4. 제3항에 기재된 DNA 분자를 포함하는 발현 벡터.
  5. 제4항에 기재된 발현 벡터로 형질전환시킨 숙주 세포.
  6. 제5항에 있어서, 이. 콜라이(E. coli), 효모 및 포유류 세포로 구성된 군에서 선택되는 것인 숙주 세포.
  7. 제1항 또는 제2항에 기재된 1종 이상의 폴리펩티드 및 생리학적 허용 담체를 포함하는 약학 조성물.
  8. 제3항에 기재된 1종 이상의 DNA 분자 및 생리학적 허용 담체를 포함하는 약학 조성물.
  9. 서열 번호 2-10, 102, 128에 개시된 서열을 가지는 1종 이상의 DNA 분자 및 생리학적 허용 담체를 포함하는 약학 조성물.
  10. 제1항 또는 제2항에 기재된 1종 이상의 폴리펩티드 및 비특이적 면역 반응 인핸서를 포함하는 백신.
  11. 서열 번호 2-10, 102, 128에 개시된 서열, 이 서열들의 상보 서열, 및 서열 번호 2-10, 102, 128에 개시된 서열에 하이브리드화하는 DNA 서열로 구성된 군에서 선택된 DNA 서열이 코딩하는 1종 이상의 폴리펩티드; 및
    비특이적인 면역반응 인핸서
    를 포함하는 백신.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 비특이적 면역 반응 인핸서가 면역 증강제(adjuvant)인 백신.
  13. 제3항에 기재된 1종 이상의 DNA 분자 및 비특이적 면역 반응 인핸서를 포함하는 백신.
  14. 서열 번호 2-10, 102, 128에 개시된 서열을 가지는 1종 이상의 DNA 분자 및 비특이적 면역 반응 인핸서를 포함하는 백신.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 비특이적 면역 반응 인핸서가 면역 증강제인 백신.
  16. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 약학 조성물을 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 예방 면역성을 유도하는 방법.
  17. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 백신을 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 예방 면역성을 유도하는 방법.
  18. 제1항 또는 제2항에 기재된 폴리펩티드를 2 이상 포함하는 융합 단백질.
  19. 제1항 또는 제2항에 기재된 폴리펩티드와 공지된 마이코박테리움 투베르쿨로시스 항원을 포함하는 융합 단백질.
  20. 제18항 또는 제19항에 기재된 융합 단백질과 생리적 허용 담체를 포함하는 약학 조성물.
  21. 제18항 또는 제19항에 기재된 융합 단백질과 비특이적 면역 반응 인핸서를 포함하는 백신.
  22. 제21항에 있어서, 비특이적 면역 반응 인핸서가 면역 증강제인 백신.
  23. 제20항에 기재된 약학 조성물을 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 예방 면역성을 유도하는 방법.
  24. 제21항 또는 제22항에 기재된 백신을 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 예방 면역성을 유도하는 방법.
  25. (a) 제1항 또는 제2항에 기재된 1종 이상의 폴리펩티드와 환자의 피부 세포를 접촉시키는 단계; 및
    (b) 환자의 피부 상의 면역 반응을 검출하고 그로부터 환자의 결핵을 검출하는 단계
    를 포함하는, 환자의 결핵을 검출하는 방법.
  26. (a) 서열 번호 2-10, 102, 128에 개시된 서열, 이 서열의 상보 서열, 및 서열 번호 2-10, 102, 128에 개시된 서열에 하이브리드화하는 DNA 서열로 구성된 군에서 선택된 DNA 서열이 코딩하는 1종 이상의 폴리펩티드와 환자의 피부 세포를 접촉시키는 단계; 및
    (b) 환자의 피부 상의 면역 반응을 검출하고 그로부터 환자의 결핵을 검출하는 단계
    를 포함하는, 환자의 결핵을 검출하는 방법.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 면역 반응이 경결인 방법.
  28. (a) 제1항 또는 제2항에 기재된 폴리펩티드; 및
    (b) 상기 폴리펩티드를 환자의 피부 세포와 접촉시키기에 충분한 장치
    를 포함하는 진단 키트.
  29. (a) 서열 번호 2-10, 102, 128에 개시된 서열, 이 서열의 상보 서열, 및 서열 번호 2-10, 102, 128에 개시된 서열에 하이브리드화하는 DNA 서열로 구성된 군에서 선택된 DNA 서열이 코딩하는 폴리펩티드; 및
    (b) 상기 폴리펩티드를 환자의 피부 세포와 접촉시키기에 충분한 장치
    를 포함하는 진단 키트.
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