KR20220099173A - B형 간염 바이러스 유래 돌연변이 분자 및 병원체 또는 종양 연관 항원 분자를 포함하는 dna 백신 조성물 및 이의 용도 - Google Patents
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Abstract
B형 간염 바이러스 유래 돌연변이 분자 및 병원체의 항원 분자 또는 종양 연관 항원 단백질를 포함하는 DNA 백신 조성물 및 이의 병원체 감염증 또는 종양의 예방적 또는 치료적 조성물로서의 용도에 관한 것으로, 일 양상에 따른 백신 조성물에 의하면, B형 간염 바이러스 유래 돌연변이 분자의 포함에 의해 기존의 DNA 백신 대비 현저한 체액성 면역, 및 세포성 면역의 활성화 효과를 가짐으로, 병원체 감염, 예를 들면, 바이러스증 또는 박테리아 감염증 또는 종양의 예방적 또는 치료적 백신으로 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.
Description
B형 간염 바이러스 유래 돌연변이 분자 및 병원체 또는 종양 연관 항원 분자를 포함하는 DNA 백신 조성물 및 이의 병원체 감염증의 예방적 또는 치료적 조성물로서의 용도에 관한 것이다.
백신은 특정 병원체가 생체 내에 침입하기 전에 그 특정 병원체를 항원으로 기억하도록 하기 위하여 여러 기작을 통해 면역 시스템을 자극함으로써 한번 기억된 항원과 다시 만나게 될 때 특정 병인을 비활성화시키는 생물학적 소재로서, 현재 사용되는 백신 소재는 약독화 생균 백신 소재와 비활성화 사균 백신 소재로 구분되고 있다.
전세계 백신 소재 시장 규모는 2010년에 약 170억 달러에 이를 것으로 예측되며, 연평균 약 13% 정도로 급속하게 성장하고 있다. 이에 따라, 국내도 현재 약 1,500억원의 시장을 형성하고 있다. 연령별 백신 소재 시장은 소아용 백신 부문이 2001년도에 약 25억 달러의 매출을 기록하여 가장 높은 점유율을 나타내었지만, 최근 정부 차원에서 고령층과 여행자들에 대한 백신 접종이 적극 권장되고 있으므로 성인용 백신에 대한 수요도 증가하고 있다.
그러나, 지금 시판되고 있는 백신 소재는 효능, 용이성, 제조 및 분배의 측면에서 많은 단점을 지니고 있다. 예를 들어, 사균 백신 소재는 안전하나, 여러 번 접종하여야 하는 단점이 있고, 생균 백신 소재는 면역원성은 뛰어나나, 임산부와 면역기전이 저하된 사람에게는 투여하지 못하고, 생산비가 비싸며 냉장을 필요로 하는 단점이 존재한다. 또한, 이러한 백신 소재들은 전신 면역 반응을 유도하지만, 대부분의 세균과 바이러스의 침투 경로인 점막세포 표면에서의 면역반응을 일으키지 못한다.
한편 DNA 치료 백신은 이미 바이러스에 감염된 세포를 직접 공격하는 세포성 면역 반응을 유도할 수 있어 기존 백신과 같은 질병 예방뿐 아니라 질병 치료에 효과가 있다. 이에 따라, 본 발명은 세포성 면역 활성화 기반 치료용 DNA 백신을 개발하였다.
일 양상은 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 포함하는 분리된 융합 단백질을 제공하는 것이다.
다른 양상은 서열번호 1의 아미노산 서열을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 분리된 핵산 분자를 제공하는 것이다.
또 다른 양상은 상기 핵산 분자를 포함하는 벡터를 제공하는 것이다.
또 다른 양상은 상기 벡터를 포함하는 숙주 세포를 제공하는 것이다.
또 다른 양상은 상기 융합 단백질, 핵산 분자, 또는 벡터를 유효성분으로 포함하는 바이러스 백신용 조성물을 제공하는 것이다.
또 다른 양상은 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 결핵균(Mycobacterium Tuberculosis)의 항원 단백질을 포함하는 융합 단백질, 상기 융합 단백질을 인코딩하는 핵산 분자, 및 상기 핵산 분자를 포함하는 벡터로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 유효성분으로 포함하는 결핵 예방 또는 치료 백신 조성물을 제공하는 것이다.
또 다른 양상은 상기 융합 단백질, 상기 핵산 분자, 또는 상기 벡터를 유효성분으로 포함하는 항바이러스용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
또 다른 양상은 상기 융합 단백질, 상기 핵산 분자, 또는 상기 벡터를 유효성분으로 포함하는 항바이러스용 건강기능식품을 제공하는 것이다.
일 양상은 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 포함하는 분리된 융합 단백질을 제공한다.
본 발명에 따른 융합 단백질의 범위는 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 단백질 및 상기 단백질의 기능적 동등물을 포함한다. "기능적 동등물"이란 아미노산의 부가, 치환 또는 결실의 결과, 상기 서열번호 1의 아미노산 서열과 적어도 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 더 더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로, 서열번호 1로 표시되는 단백질과 실질적으로 동질의 활성을 나타내는 단백질을 말한다.
다른 양상은 서열번호 1의 아미노산 서열을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 분리된 핵산 분자를 제공한다.
본 명세서에서 용어 "폴리뉴클레오티드 (polynucleotide)"는 단일가닥 또는 이중가닥 형태로 존재하는 디옥시리보뉴클레오티드 또는 리보뉴클레오티드의 중합체이다. 리보핵산(ribonucleic acid: RNA) 게놈 서열, 디옥시리보핵산(deoxyribonucleic acid: DNA) (gDNA 및 cDNA) 및 이로부터 전사되는 RNA 서열, 예를 들어, mRNA를 포괄하며, 특별하게 다른 언급이 없는 한 천연의 폴리뉴클레오티드의 유사체를 포함할 수 있다.
상기 폴리뉴클레오티드는 상기 서열번호 1의 아미노산 서열 및 상기 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 인코딩하는 뉴클레오티드 서열뿐만 아니라, 그 서열에 상보적인 (complementary) 서열도 포함하는 것일 수 있다. 상기 상보적인 서열은 완벽하게 상보적인 서열뿐만 아니라, 실질적으로 상보적인 서열도 포함하며, 이는 당업계에 공지된 엄격 조건 (stringent conditions) 하에서, 예를 들어, 상기 서열번호 1의 아미노산 서열 및 상기 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 인코딩하는 뉴클레오티드 서열의 뉴클레오티드 서열과 혼성화될 수 있는 서열을 의미한다.
상기 서열번호 1의 아미노산 서열 및 상기 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열은, 예를 들어, 서열번호 1 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드와 적어도 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100% 동일성을 갖는 폴리뉴클레오티드 서열을 포함하고, 상기 폴리뉴클레오티드 서열에 의해 암호화된 단백질은 서열번호 1로 표시되는 단백질의 기능적 활성을 실질적으로 보유한다.
일 구체예에 있어서, 상기 서열번호 1은 서열번호 4의 4번째 아미노산이 프롤린으로 돌연변이 된 것일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 바이러스는 아데노 바이러스, 코로나 바이러스, 천연두 바이러스, 소아마비 바이러스, 뎅기바이러스, 홍역 바이러스, 중증 열성 혈소판 감소 증후군 (Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome) 바이러스, 인플루엔자 바이러스, C형 간염 바이러스 (Hepatitis C virus), 인체 유두종 바이러스, 로타 바이러스, 허피스 바이러스, 플라비 바이러스, 토가 바이러스, 루비 바이러스(rubivirus), 페스티 바이러스(pestivirus), 마버그 바이러스(marburg virus), 뇌염 바이러스, 일본 뇌염 바이러스인간면역결핍 바이러스-1 (Human Immunodeficiency Virus-1: HIV-1) A형 간염 바이러스, 및 B형 간염 바이러스(Hepatitis B virus: HBV)로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 박테리아는 결핵균, 비결핵항산성균, 오리엔차 쯔즈가무시, 리켓치아(Rickettsia), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 메티실린 내성 황색포도상구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus: MRSA), 살모넬라, 화농연쇄상구균(Streptococcus pyogenes), 폐렴구균(Streptococcus pneumoniae), 수막구균(Neisseria meningitidis) 및 임질구균(Neisseria gonorrhoeae)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 코로나 바이러스는 사스 코로나 바이러스 (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus: SARS-CoV) 또는 코로나 19 바이러스 (COVID-19 or Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2: SARS-CoV-2)인 것일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 종양 연관 항원 단백질은 알파 페토 단백질(Alpha fetoprotein: AFP), 태아성암항원(Carcinoembryonic antigen: CEA), CA-125(cancer antigen 125), MUC-1(Mucin-1), 상피 종양 항원(Epithelial tumor antigen: ETA), 티로시나아제, 멜라노마 연관 항원(Melanoma-associated antigen: MAGE), 돌연변이 된 ras(Renin angiotensin system protein) 단백질 및 돌연변이 된 p53 단백질로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
또 다른 양상은 상기 핵산 분자를 포함하는 벡터를 제공한다.
본 명세서에서 사용되는 “벡터”는 유전적 물질을 그것이 복제 및/또는 발현될 수 있는 다른 세포로 수송하기 위해 사용되는 핵산 분자이다. 본 개시의 관점에서 당업자에게 알려진 임의의 벡터가 사용될 수 있다. 벡터의 예시는 비한정적으로, 플라스미드, 바이러스 벡터(박테리오파지, 동물 바이러스, 및 식물 바이러스), 코스미드 및 인공 염색체(예컨대, YAC)을 포함한다. 바람직하게, 벡터는 DNA 플라스미드이다. 벡터는 DNA 벡터 또는 RNA 벡터일 수 있다. 당업자는 본 개시의 관점에서 표준 재조합 기술을 통하여 본 출원의 벡터를 작제할 수 있다.
본 출원의 벡터는 발현 벡터일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “발현 벡터”는 전사될 수 있는 RNA를 코딩하는 핵산을 포함하는 임의의 유형의 유전적 작제물를 지칭한다. 발현 벡터는 비제한적으로 재조합 단백질 발현을 위한 벡터, 예컨대 DNA 플라스미드 또는 바이러스 벡터, 및 대상체 조직에서의 발현을 위하여 대상체로 핵산을 전달하기 위한 벡터, 예컨대 DNA 플라스미드 또는 바이러스 벡터를 포함한다. 당업자는 발현 벡터의 설계는 형질전환 될 숙주 세포의 선택, 요망되는 단백질의 발현 수준 등과 같은 인자들에 의존될 수 있음을 이해할 것이다.
본 출원의 벡터는 다양한 조절 서열을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “조절 서열”은 복제(replication), 중첩(duplication), 전사, 스플라이싱, 번역, 안정성(stability) 및/또는 핵산분자 또는 이들의 유도체(즉, mRNA) 중 하나의 숙주 세포 또는 유기체로의 이송을 포함하는 핵산 분자의 기능적 조절을 허용, 기여 또는 조절하는 임의의 서열을 지칭한다. 본 개시의 맥락에서, 이 용어는 프로모터, 인핸서 및 다른 발현 조절 요소(예컨대, 폴리아데닐화 신호 및 mRNA 안정성에 영향을 미치는 요소)를 포괄한다.
본 출원의 몇몇 구현예에서, 벡터는 비-바이러스 벡터이다. 비-바이러스 벡터의 예는 비제한적으로 DNA 플라스미드, 박테리아 인공 염색체, 효모 인공 염색체, 박테리오파지 등을 포함한다. 비-바이러스 벡터의 예시는, RNA레플리콘, mRNA 레플리콘, 변형된 mRNA 레플리콘 또는 자가증폭 mRNA, 폐선형 데옥시리보핵산, 예컨대, 선형 공유결합 폐쇄형 DNA, 예컨대, 선형 공유결합 폐쇄형 이중가닥 DNA 분자를 포함한다. 바람직하게, 비-바이러스 벡터는 DNA 플라스미드이다. "DNA 플라스미드"는, "DNA 플라스미드 벡터", "플라스미드 DNA" 또는 "플라스미드 DNA 벡터"와 상호 교환적으로 사용되며, 적합한 숙주 세포에서 자율 복제가 가능한 이중 가닥 및 일반적으로 원형인 DNA 서열을 지칭한다. 인코딩 된 폴리뉴클레오티드의 발현에 사용되는 DNA 플라스미드는 전형적으로 복제 원점, 다중 클로닝 부위, 및 예컨대 항생제 내성 유전자 일 수 있는 선택 가능한 마커를 포함한다. 본 사용될 수 있는 적합한 DNA 플라스미드의 예는 비제한적으로, 대장균(Escherichia coli)의 단백질의 생성 및/또는 발현에 사용될 수 있는 pSE420(Invitrogen, San Diego, Calif.); 효모의 Saccharomyces cerevisiae 균주에서의 생산 및/또는 발현에 사용될 수 있는 pYES2 (Invitrogen, Thermo Fisher Scientific); 곤충세포에서의 생산 및/또는 발현에 사용될 수 있는 MAXBAC® 완전 바큘로바이러스 발현 시스템(Thermo Fisher Scientific); 포유동물 세포에서 고수준 구성 단백질 발현에 사용될 수 있는 pcDNATM 또는 pcDNA3TM (Life Technologies, Thermo Fisher Scientific); 및 대부분의 포유동물 세포에서 관심 단백질의 고수준 일시적 발현에 사용될 수 있는 pVAX 또는 pVAX-1 (Life Technologies, Thermo Fisher Scientific)과 같은 잘 알려진 발현 시스템(원핵생물 및 진핵생물 시스템 둘 다 포함)에 사용하기 위한 상업적으로 이용 가능한 발현 벡터를 포함한다. 임의의 상업적으로 이용 가능한 DNA 플라스미드의 백본은 숙주 세포에서 단백질 발현을 최적화하기 위해 변형될 수 있으며, 예컨대 특정 요소(예컨대, 복제 원점 및/또는 항생제 내성 카세트)의 배향을 역전시키고, 플라스미드에 내인성인 프로모터를 대체 할 수 있다(예컨대, 항생제 내성 카세트의 프로모터), 및/또는 통상적인 기술 및 용이하게 이용 가능한 출발 물질을 사용하여 전사된 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드 서열(예컨대, 항생제 내성 유전자의 암호화 서열)을 대체한다(예컨대, Sambrook et al., Molecular Cloning a Laboratory Manual, Second Ed. Cold Spring Harbor Press (1989) 참조).
바람직하게, DNA 플라스미드는 포유동물 숙주 세포에서의 단백질 발현을 위한 적합한 발현 벡터이다. 포유동물 숙주 세포에서의 단백질 발현에 적합한 발현 벡터는 비제한적으로 pcDNATM, pcDNA3TM, pVAX, pVAX-1, ADVAX, NTC8454 등을 포함한다. 바람직하게, 발현 벡터는 pVAX-1에 기초하며, 이는 포유동물 세포에서의 단백질 발현을 최적화하기 위해 추가적으로 변형될 수 있다. pVAX-1은 DNA 백신에서 통상적으로 사용되는 플라스미드이며 강력한 인간 급초기 사이토메갈로바이러스(human immediate early cytomegalovirus, CMV-IE) 프로모터와 뒤이어 소 성장 호르몬(bovine growth hormone, bGH)-유래 폴리아데닐화 서열(pA)을 포함한다. pVAX-1는 pUC 복제 원점 및 박테리아 플라스미드 증식을 가능하게 하는 소형 원핵 프로모터에 의해 구동되는 카나마이신(kanamycin) 내성 유전자를 추가로 포함한다.
또한 본 출원의 벡터는 바이러스 벡터일 수 있다. 일반적으로 바이러스 벡터는 비-감염성으로 만들었으나, 바이러스 프로모터 및 전이유전자를 여전히 포함하여 바이러스 프로모터를 통한 전이유전자의 번역이 가능하게 한 변형된 바이러스 DNA 또는 RNA를 보유하는 유전공학 바이러스이다. 바이러스 벡터는 흔히 감염 서열을 결여하기 때문에 헬퍼바이러스나 대규모 형질감염을 위한 팩키징 라인을 필요로 한다. 사용될 수 있는 바이러스 벡터의 예는 비제한적으로 아데노바이러스 벡터, 아데노-연관 바이러스 벡터, 폭스바이러스 벡터, 창자(enteric) 바이러스 벡터, 베네수엘라 말 뇌염(Venezuelan Equine Encephalitis) 바이러스 벡터, 셈리키 삼림(Semliki Forest) 바이러스 벡터, 담배 모자이크 바이러스 벡터, 렌티바이러스 벡터, 아레나바이러스 바이러스 벡터, 복제-결함 아레나바이러스 바이러스 벡터 또는 복제-경합 아레나바이러스 바이러스 벡터, 이절편화(bi-segmented) 또는 삼절편화(tri-segmented) 아레나바이러스, 감염성 아레나바이러스 바이러스 벡터, 게놈 절편의 하나의 오픈 리딩 프레임이 결실되거나 기능적으로 불활성화된(그리고 본 명세서의 HBV 항원을 인코딩하는 핵산에 의해 교체된) 아레나바이러스 게놈 절편을 포함하는 핵산, 림프구성 맥락 수막염 바이러스(lymphocytic choriomeningitidis virus, LCMV), 예컨대 clone 13 균주 또는 MP 균주와 같은 아레나 바이러스, 및 주닌 바이러스(Junin virus) 예컨대 Candid #1와 같은 아레나 바이러스 등을 포함한다. 벡터는 또한 비-바이러스 벡터일 수 있다.
바람직하게, 바이러스 벡터는 아데노바이러스 벡터, 예컨대 재조합 아데노바이러스 벡터이다. 재조합 아데노바이러스 벡터는 예컨대 인간 아데노바이러스(HAdV, 또는 AdHu), 또는 침팬지 또는 고릴라 아데노바이러스(ChAd, AdCh, 또는 SAdV)와 같은 시미안(simian) 아데노바이러스 또는 레서스(rhesus) 아데노바이러스(rhAd)로부터 유래할 수 있다. 바람직하게, 아데노바이러스 벡터는 재조합 인간 아데노바이러스 벡터, 예컨대 재조합 인간 아데노바이러스 혈청형 26, 또는 재조합 인간 아데노바이러스 혈청형 5, 4, 35, 7, 48 등 중 어느 하나 등이다. 다른 구현예에서, 아데노바이러스 벡터는 rhAd vector, 예컨대 rhAd51, rhAd52 또는 rhAd53이다. 본 출원에 유용한 재조합 바이러스 벡터는 본 개시의 관점에서 기술 분야에 알려진 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 유전자 코드의 축퇴성(degeneracy)의 관점에서, 동일 폴리펩티드를 인코딩하는 여러 핵산 서열이 설계될 수 있다. 본 출원의 서열번호 1의 아미노산 서열 및 병원체 항원 또는 종양 연관 항원 단백질을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드는 선택적으로 숙주 세포(예컨대, 박테리아 또는 포유동물 세포)에서의 적절한 발현을 보장하기 위해 코돈-최적화될 수 있다. 코돈-최적화는 기술분야에 널리 적용되는 기술이고, 코돈-최적화된 폴리뉴클레오티드를 얻는 방법은 본 개시의 관점에서 당업자에게 주지일 것이다.
본 출원의 벡터, 예컨대 DNA 플라스미드 또는 바이러스 벡터(구체적으로 아데노바이러스 벡터)는 벡터의 폴리뉴클레오티드에 의해 인코딩 되는 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질의 복제 및 발현을 비제한적으로 포함하는 종래의 벡터의 기능을 수립하기 위한 임의의 조절 요소를 포함할 수 있다. 조절요소는 비제한적으로 프로모터, 인핸서, 폴리아데닐화 신호, 정지 코돈의 번역, 리보솜 결합 요소, 전사 종결자, 선택 마커, 복제 원점 등을 포함한다. 벡터는 하나 이상의 발현 카세트를 포함할 수 있다. “발현 카세트”는 세포 기구로 하여금 RNA 및 단백질을 만들도록 지시하는 벡터의 부분이다. 발현 카세트는 전형적으로 3 요소를 포함한다: 프로모터 서열, 오픈 리딩 프레임, 및 선택적으로 폴리아데닐화 신호를 포함하는 3'-비번역 영역(UTR). 오픈 리딩 프레임(ORF)는 관심 단백질(예컨대, 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질)의 개시 코돈부터 정지 코돈까지 코딩 서열을 포함하는 리딩 프레임이다. 발현 카세트의 조절 요소는 관심 HBV 항원을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열에 작동적으로 연결될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “작동적으로 연결”은 가장 널리 합리적 맥락에서 해석되어야 하며 기능적 관련성을 갖는 폴리뉴클레오티드 요소의 연결을 지칭한다. 폴리뉴클레오티드가 다른 폴리뉴클레오티드와 기능적 관련성을 갖는 경우 “작동적으로 연결”된다. 예를 들어, 프로모터는 이것이 코딩 서열의 전사에 영향을 미친다면 코딩 서열에 작동적으로 연결된다. 본 명세서에서 기술된 발현 카세트에 사용되기에 적합한 임의의 구성요소는 본 출원의 벡터를 제조하기 위해 임의의 조합 및 임의의 순서로 사용될 수 있다.
벡터는 프로모터 서열을, 바람직하게 발현 카세트 내에 포함할 수 있어 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질의 발현을 조절한다. 용어 “프로모터”는 그 관습적 의미에서 사용되며, 작동적으로 연결된 뉴클레오티드 서열의 전사를 개시하는 뉴클레오티드 서열을 지칭한다. 프로모터는 이것이 전사하는 뉴클레오티드 서열 인근의 동일 가닥 상에 위치한다. 프로모터는 구성성, 유도성 또는 억제성일 수 있다. 프로모터는 천연 또는 합성일 수 있다. 프로모터는 바이러스, 박테리아, 균류, 식물, 곤충 및 동물을 포함하는 공급원으로부터 유래할 수 있다. 프로모터는 동종성 프로모터(즉, 벡터로서 동일 유전적 공급원 유래) 또는 이종성 프로모터(즉, 상이한 벡터 또는 유전적 공급원 유래). 예를 들어, 사용될 벡터가 DNA 플라스미드이면, 프로모터는 플라스미드에 내인성(동종성)이거나 다른 공급원 유래(이종성)일 수 있다. 바람직하게, 프로모터는 발현 카세트 내에 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드의 상류에 위치한다.
사용될 수 있는 프로모터는 비제한적으로 시미안 바이러스 40(simian virus 40, SV40) 유래의 프로모터, 마우스 유방 종양 바이러스(mouse mammary tumor virus, MMTV) 프로모터, 인간 면역 결핍 바이러스(HIV) 프로모터, 예를 들어 소과 면역 결핍 바이러스(bovine immunodeficiency virus, BIV) 긴 말단 반복순서(long terminal repeat, LTR) 프로모터, 몰로니 바이러스(Moloney virus) 프로모터, 조류 백혈병 바이러스(avian leukosis virus, ALV) 프로모터, 사이토메갈로바이러스(cytomegalovirus, CMV) 프로모터, 예를 들어 CMV 급초기 프로모터(CMV immediate early promoter, CMV-IE), 엡스타인 바 바이러스(Epstein Barr virus, EBV) 프로모터, 또는 라우스 육종 바이러스(Rous sarcoma virus, RSV) 프로모터를 포함한다. 또한 프로모터는 인간 유전자, 예컨대 인간 액틴, 인간 미오신, 인간 헤모글로빈, 인간 근육 크레아틴, 또는 인간 메탈로티오닌으로부터의 프로모터일 수 있다. 프로모터는 또한 천연 또는 합성의, 조직 특이적 프로모터, 예컨대 근육 또는 피부 특이적 프로모터일 수 있다.
벡터는 발현된 전사체를 안정화시키고, RNA 전사체의 핵 유출을 증진하고 및/또는 전사/번역 커플링을 향상하는 추가적인 폴리뉴클레오티드 서열을 포함할 수 있다. 이러한 서열의 예시는 폴리아데닐화 신호 및 인핸서 서열을 포함한다. 폴리아데닐화 신호는 전형적으로 벡터의 발현 카세트 내의 관심 단백질(예컨대 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질)의 코딩 서열의 하류에 위치한다. 인핸서 서열은 전사 인자에 결합되면 연관 유전자의 전사를 증진하는 조절 DNA 서열이다. 인핸서 서열은 바람직하게 벡터의 발현 카세트 내의 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열의 상류이지만 프로모터 서열의 하류에 위치한다.
본 개시의 관점에서 당업자에게 알려진 임의의 폴리아데닐화 신호가 사용될 수 있다. 예를 들어 폴리아데닐화 신호는 SV40 폴리아데닐화 신호, LTR 폴리아데닐화 신호, 소 성장 호르몬(bGH) 폴리아데닐화 신호, 인간 성장 호르몬(hGH) 폴리아데닐화 신호, 또는 인간 β-글로빈 폴리아데닐화 신호일 수 있다.
본 개시의 관점에서 당업자에게 알려진 임의의 인핸서 서열을 사용할 수 있다. 예를 들어, 인핸서 서열은 인간 액틴, 인간 미오신, 인간 헤모글로빈, 인간 근육 크레아틴, 또는 CMV, HA, RSV, 또는 EBV 중 하나와 같은 바이러스 인핸서일 수 있다. 특정 인핸서의 예는 비제한적으로 우드척 HBV 후-전사 조절 요소(Woodchuck HBV Post-transcriptional regulatory element, WPRE), 인간 아포리포단백질 A1 전구체(human apolipoprotein A1 precursor, ApoAI) 유래 인트론/엑손 서열, 인간 T-세포 백혈병 바이러스 유형 1(human T-cell leukemia virus type 1, HTLV-1)의 긴 말단 반복(LTR)의 비번역 R-U5 도메인, 스플라이싱 인핸서, 합성 토끼 β-글로빈 인트론, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
벡터는 신호 펩티드 서열을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열을 포함할 수 있다. 바람직하게, 신호 펩티드 서열을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열은 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드의 상류에 위치한다. 신호 펩티드는 전형적으로 단백질의 국부화를 지시하고, 단백질이 이것이 생산된 세포로부터의 분비되는 것을 촉진하고, 및/또는 항원 발현 및 항원-제시 세포에 대한 상호-제시를 증진한다. 신호 펩티드는 벡터로부터 발현될 때 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질의 N-말단에 제시될 수 있으나, 이는 예컨대 상기 세포로부터의 분비 직후, 신호 펩티드에 의해 절단된다. 신호 펩티드가 절단된 발현된 단백질은 흔히 “성숙 단백질”이라 지칭된다. 본 개시의 관점에서 기술분야에 알려진 임의의 신호 펩티드를 사용할 수 있다. 예를 들어, 신호 펩티드는 시스타틴 S 신호 펩티드; 면역글로불린(Ig) 분비 신호, 예컨대 Ig 중쇄 감마 신호 펩티드 SPIgG 또는 Ig 중쇄 엡실론 신호 펩티드 SPIgE일 수 있다.
벡터, DNA 플라스미드는 또한 박테리아 복제 원점 및 박테리아 세포, 예컨대 대장균(E. coli)의 플라스미드의 선택 및 유지를 위한 항생제 내성 발현 카세트를 포함할 수 있다. 박테리아 복제 원점 및 항생제 내성 카세트는 HBV 항원을 인코딩하는 발현 카세트와 동일 배향으로 또는 반대(역) 배향으로 벡터에 위치할 수 있다. 복제 기점(ORI)은 복제가 개시되는 서열이며 플라스미드가 세포 내에서 재생산 및 생존할 수 있게 한다.
박테리아 세포의 선택 및 유지를 위한 발현 카세트는 전형적으로 항생제 내성 유전자에 작동적으로 연결된 프로모터 서열을 포함한다. 바람직하게, 항생제 내성 유전자에 작동적으로 연결된 프로모터 서열은 관심 단백질, 예컨대 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열에 작동적으로 연결된 프로모터 서열과 상이하다. 항생제 내성 유전자는 코돈 최적화될 수 있고, 항생제 내성 유전자의 서열 조성물은 일반적으로 박테리아, 예컨대 대장균, 코돈 사용에 조정된다. 본 개시의 관점에서 당업자에게 알려진 임의의 항생제 내성 유전자를 사용할 수 있으며, 비제한적으로, 카나마이신 내성 유전자(kanamycin resistance gene, Kanr), 암피실린 내성 유전자(ampicillin resistance gene, Ampr), 및 테트라사이클린 내성 유전자(tetracycline resistance gene, Tetr), 뿐만 아니라 클로르암페니콜(chloramphenicol), 블레오마이신(bleomycin), 스펙티노마이신(spectinomycin), 카르베니실린(carbenicillin) 등에 내성을 부여하는 유전자를 포함한다.
또 다른 양상은 상기 벡터를 포함하는 숙주 세포를 제공한다.
상기 벡터를 포함하는 숙주 세포는 상기 벡터로 형질전환된 숙주 세포를 의미하는 것일 수 있다.
본 명세서에서 용어 "형질전환"은 외부로부터 주어진 DNA에 의하여 생물의 유전적인 성질이 변하는 것으로, 즉 생물의 어떤 계통의 세포에서 추출된 핵산의 일종인 DNA를 다른 계통의 살아있는 세포에 도입했을 때 DNA가 그 세포에 들어가서 유전형질이 변화하는 현상을 의미하는 것일 수 있다.
상기 형질전환된 세포는 상기 벡터를 적절한 숙주 세포에 도입시킴으로써 얻어진 것일 수 있다. 상기 숙주세포는 상기 벡터를 안정되면서 연속적으로 클로닝 또는 발현시킬 수 있는 세포로서 당업계에 공지된 어떠한 숙주 세포도 이용할 수 있으며, 원핵 세포로는, 예를 들어, E. coliJM109, E. coliBL21, E. coli RR1, E. coli LE392, E. coli B, E. coli X 1776, E. coli W3110, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 츄린겐시스와 같은 바실러스 속 균주, 그리고 살모넬라 티피무리움, 세라티아 마르세슨스 및 다양한 슈도모나스 종과 같은 장내균과 균주 등이 있으며, 진핵 세포에 형질 전환시키는 경우에는 숙주 세포로서, 효모(Saccharomyce cerevisiae), 곤충 세포, 식물 세포 및 동물 세포, 예를 들어, Sp2/0, CHO(Chinese hamster ovary) K1, CHO DG44, PER.C6, W138, BHK, COS-7, 293, HepG2, Huh7, 3T3, RIN, MDCK 세포주 등이 이용될 수 있다.
또 다른 양상은 상기 융합 단백질, 상기 핵산 분자, 또는 상기 벡터를 유효성분으로 포함하는 바이러스 백신용 조성물을 제공한다.
일 구체예에 있어서, 상기 조성물은 체액성 또는 세포성 면역 반응을 유도하는 것일 수 있다.
또 다른 양상은 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 결핵균(Mycobacterium Tuberculosis)의 항원 단백질을 포함하는 융합 단백질, 상기 융합 단백질을 인코딩하는 핵산 분자, 및 상기 핵산 분자를 포함하는 벡터로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 유효성분으로 포함하는 결핵 예방 또는 치료 백신 조성물을 제공한다.
또 다른 양상은 상기 융합 단백질, 상기 핵산 분자, 또는 상기 벡터를 유효성분으로 포함하는 항바이러스용 약학적 조성물을 제공한다.
일 구체예에 있어서, 상기 항바이러스용 약학적 조성물은 항 바이러스제를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 항 바이러스제는 아시클로버, 팜시클로버, 발라시클로버, 간시클로버, 암프레나버, 아바카버, 안사마이신, 시도포버, 다루나버, 델라비리딘, 에파비렌즈, 에트라비린, 팜시클로버, 하이페리신, 인디나버, 라미부딘, 로부카버, 넬피나버, 네비라핀, 노바프렌, 리토나버, 사퀴나버, 스타부딘, 티프라나버, 비라졸, 리바비린, 잘시타빈, 지도부딘, 마라비록, 랄테그라버, 엘비테그라버, 디다노신, 테노포버, 엠트리시타빈, 로피나버, 아타자나버, 엔푸버티드, 클레부딘, 엔테카비르 및 아데포버로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 것일 수 있다. 상기 조성물이 상기 항 바이러스제를 더 포함함으로써, 항 바이러스 효과가 현저하게 증가하여 시너지 효과를 나타낼 수 있다.
용어 "치료"는 병적 증상의 경감 또는 개선, 질환의 부위의 감소, 질환 진행의 지연 또는 완화, 질환 상태 또는 증상의 개선, 경감 또는 안정화, 부분적 또는 완전한 회복, 생존의 연장, 기타 다른 이로운 치료 결과 등을 모두 포함하는 의미로 사용된다. 용어 "예방"은 특정 질병을 갖지 않는 대상에게 작용하여 상기 특정 질병이 발병하지 않도록 하거나, 그 발병 시기를 늦추거나, 발병 빈도를 낮추는 모든 기작 및/또는 효과를 포함하는 의미로 사용된다.
용어 "약학적 조성물"은, 대상체로의 투여 시에 몇몇 유리한 효과를 부여하는 분자 또는 화합물을 지칭할 수 있다. 유리한 효과는 진단적 결정을 가능하게 하는 것; 질병, 증상, 장애 또는 병태의 개선; 질병, 증상, 장애 또는 질환의 발병의 감소 또는 예방; 및 일반적으로 질병, 증상, 장애 또는 병태의 대응을 포함할 수 있다.
상기 약학적 조성물은, 상기 유효성분에 더하여, 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제, 희석제, 충진제, 증량제, 습윤제, 붕해제, 유화제 (계면활성제), 윤활제, 감미제, 향미제, 현탁제, 보존제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 보조제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 보조제는 상기 약학적 조성물이 적용되는 제형에 따라 적절히 조절될 수 있으며, 약제학 분야에서 통상적으로 사용될 수 있는 모든 보조제들 중에서 하나 이상 선택하여 사용할 수 있다. 일 구체예에서, 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 약물의 제제화에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있으며, 표적 기관에 특이적으로 작용할 수 있도록 표적 기관 특이적 항체 또는 기타 리간드를 상기 담체와 결합시켜 사용할 수 있다. 더 나아가 당해 기술분야의 적정한 방법으로 또는 레밍턴의 문헌(Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
상기 유효성분의 유효량 또는 상기 약학적 조성물은 임상투여시 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 비경구 투여는 직장, 정맥, 복막, 근육, 동맥, 경피, 비강 (Nasal), 흡입, 안구 또는 피하와 같은 경구 이외의 투여경로를 통한 투여를 의미할 수 있고, 병변부위 국소 투여 등으로 투여할 수 있다. 경구 투여시, 상기 약학적 조성물은 활성 성분이 위에서의 분해되지 않도록 하기 위하여 활성 성분을 코팅하거나 위에서의 분해로부터 보호 가능한 제형으로 제형화될 수 있다. 본 발명의 상기 약학적 조성물을 의약품으로 사용하는 경우, 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 용어 "유효성분"은 본 명세서에서 언급된 물질이 본 명세서에서 언급된 약리학적 활성 (예를 들면, 바이러스 감염증 또는 결핵의 예방 또는 치료)을 달성하기 위해 사용되는 생리활성 물질을 의미하는 것일 수 있고, 이는 본 명세서에서 언급된 질병을 치료하기 위해 상기 물질을 단독 투여 하거나, 다른 물질과 함께 병용 투여, 또는 부가적으로 투여하는 것과는 구분된다. 즉, 상기 융합 단백질, 상기 핵산 분자, 또는 상기 벡터를 유효성분으로 포함하는 조성물은 바이러스 감염증 또는 결핵의 직접적인 예방 또는 치료 효과를 위한 단독의 유효성분으로 투여되는 것일 수 있다.
상기 약학적 조성물은 수성 또는 유성 매질중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액 형태이거나, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 등의 형태로 제제화될 수 있으며, 제제화를 위하여 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 약학적 조성물을 제제화할 경우에 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜 (Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (Witepsol), 마크로골, 트윈 (Tween) 61, 카카오지, 리우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
상기 약학적 조성물은 생리식염수 또는 유기용매와 같이 약제로 허용된 여러 전달체 (Carrier)와 혼합하여 사용될 수 있고, 안정성이나 흡수성을 증가시키기 위하여 글루코스, 수크로스 또는 덱스트란과 같은 탄수화물, 아스코르브산 (Ascorbic acid) 또는 글루타치온 (Glutathione)과 같은 항산화제 (Antioxidants), 킬레이트화제 (Chelating agents), 저분자 단백질 또는 다른 안정화제 (Stabilizers)들이 약제로 사용될 수 있다.
상기 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있다. 그 투여 용량에 특별한 제약은 없고, 체내 흡수도, 체중, 환자의 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 변화될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 유효량 범위를 고려하여 제조하도록 하며, 이렇게 제형화된 단위 투여형 제제는 필요에 따라 약제의 투여를 감시하거나 관찰하는 전문가의 판단과 개인의 요구에 따라 전문화된 투약법을 사용하거나 일정 시간 간격으로 수회 투여될 수 있다. 약학적 조성물의 투여량은 1일 1 ug/kg/일 내지 1,OOO mg/kg/일일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 1일 또는 1회 투여량은 단위 용량 형태로 하나의 제제로 제제화되거나, 적절하게 분량하여 제제화되거나, 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다.
상기 개체는 포유동물, 예를 들면, 사람, 소, 말, 돼지, 개, 양, 염소, 또는 고양이일 수 있다. 상기 개체는 퇴행성 뇌질환의 치유를 필요로 하는 개체일 수 있다.
본 발명의 유효성분이 재조합 벡터인 경우 구체적으로 0.01 내지 500 mg을 함유할 수 있고, 보다 구체적으로 0.1 내지 300 mg을 함유할 수 있으며, 본 발명의 유효성분이 세포인 경우, 구체적으로 103 내지 108개를 함유할 수 있고, 좀 더 구체적으로 104 내지 107개를 함유할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 조성물의 유효 용량은 체중 1㎏당 재조합 벡터의 경우에는 0.05 내지 12.5 ㎎/㎏, 세포의 경우에는 103 내지 106 세포/㎏일 수 있고, 구체적으로 재조합 벡터의 경우에는 0.1 내지 10 ㎎/㎏, 세포의 경우에는 102 내지 105세포/㎏일 수 있으며, 일일 1 내지 3회 투여할 수 있다. 상기 조성은 반드시 이에 제한되는 것은 아니고, 환자의 상태 및 발병 정도에 따라 변할 수 있다.
또 다른 양상은 상기 융합 단백질, 상기 핵산 분자, 또는 상기 벡터를 유효성분으로 포함하는 항바이러스용 건강기능식품을 제공한다.
상기 용어 "개선"이란 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들어, 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미할 수 있다. 이때, 상기 건강기능식품은 바이러스 감염의 예방 또는 개선을 위하여 해당 질환의 발병 단계 이전 또는 발병 후, 치료를 위한 약제와 동시에 또는 별개로서 사용될 수 있다.
상기 건강기능식품에서, 유효성분은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 상기 건강기능식품은 원료에 대하여 구체적으로 약 15 중량% 이하, 보다 구체적으로 약 10 중량% 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있다.
상기 건강기능식품은 담체, 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제, 부형제 또는 첨가제 중 하나 이상을 더 포함하여 정제, 환제, 산제, 과립제, 분말제, 캡슐제 및 액제 제형으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 제형될 수 있다. 상기 첨가될 수 있는 식품으로는, 각종 식품류, 분말, 과립, 정제, 캡슐, 시럽제, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능성 식품류 등이 있다.
상기 담체, 부형제, 희석제 및 첨가제의 구체적인 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 슈크로즈, 솔비톨, 만니톨, 에리스리톨, 전분, 아카시아 고무, 인산칼슘, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 미세결정성 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로즈, 물, 설탕시럽, 메틸셀룰로즈, 메틸 하이드록시 벤조에이트, 프로필하이드록시 벤조에이트, 활석, 스테아트산 마그네슘 및 미네랄 오일로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
상기 건강기능식품은 상기 유효성분을 함유하는 것 외에 특별한 제한없이 다른 성분들을 필수 성분으로서 함유할 수 있다. 예를 들어, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당 알코올일 수 있다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제 (타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어, 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)) 및 합성 향미제 (사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 당업자의 선택에 의해 적절하게 결정될 수 있다.
상기 외에도, 일 양상에 따른 건강기능식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제 (치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율 또한 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다.
또 다른 양상은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 바이러스 감염증 및 이와 연관된 증상을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.
일 양상에 따른 백신 조성물에 의하면, B형 간염 바이러스 유래 돌연변이 분자의 포함에 의해 기존의 DNA 백신 대비 현저한 체액성 면역, 및 세포성 면역의 활성화 효과를 가짐으로, 병원체 감염, 예를 들면, 바이러스증 또는 박테리아 감염증 또는 종양의 예방적 또는 치료적 백신으로 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 구체예에 따른 W4P 돌연변이가 포함된 서열 및/또는 결핵 항원이 클로닝된 벡터의 모식도이다.
도 2는 일 구체예에 따른 W4P 돌연변이가 포함된 서열 및/또는 HIV 항원이 클로닝된 벡터의 모식도이다.
도 3은 일 구체예에 따른 W4P 돌연변이가 포함된 서열 및/또는 HBV 항원이 클로닝된 벡터의 모식도이다.
도 4는 일 구체예에 따른 W4P 돌연변이가 포함된 서열 및/또는 SARS-CoV-2 항원이 클로닝된 벡터의 모식도이다.
도 5는 일 구체예에 따른 결핵 및 HIV DNA 백신의 면역 스케줄을 나타낸 도면이다.
도 6은 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장 세포를 Ag85B 항원으로 자극시, 세포에서 발현되는 IFN-γ의 양을 측정한 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 7은 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장 세포를 Ag85B 항원으로 자극시, 세포에서 발현되는 IFN-γ를 발현하는 CD4 및 CD8 T cell population을 측정한 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 8은 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신 면역에 의한 CD4 및 CD8 T 세포 증식을 CFSE dilution 방법을 통해 FACS 분석한 결과이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 9는 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신 면역에 의한 세포독성 T 세포의 활성 증가를 나타낸 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 10은 일 구체예에 따른 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신 면역에 의한 마우스 혈청 내 Ag85B에 대한 총 IgG의 발현 양상을 ELISA로 측정한 결과이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 11은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장 세포를 p24 항원으로 자극시, 세포에서 발현되는 IFN-γ의 양을 측정한 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 12는 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장 세포를 p24 항원으로 자극시, 세포에서 발현되는 IFN-γ를 발현하는 CD4 및 CD8 T cell population을 측정한 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 13은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 CD4 및 CD8 T 세포 증식을 CFSE dilution 방법을 통해 FACS 분석한 결과이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 14는 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 세포독성 T 세포의 활성 증가를 나타낸 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 15는 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(TNF-α)의 발현을 측정한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 16은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IFNF-γ)의 발현을 측정한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 17은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-12)의 발현을 측정한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 18은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-6)의 발현을 측정한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 19는 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-10)의 발현을 측정한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 20은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 마우스 혈청 내 p24에 대한 총 IgG의 발현 양상을 ELISA로 측정한 결과이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 21은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 HBsAg에 대한 항체 생성 여부를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 22는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 수지상세포의 성숙 마커(CD40)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 23은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 수지상세포의 성숙 마커(MHCII)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 24는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TNFa를 분비하는 CD4 T 세포와 CD8 T 세포의 수의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 25는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(TNF-α)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 26은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-2)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 27은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-12)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 28일 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 혈청 내 HBsAg 및 HBV DNA의 감소를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 29는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 혈청 내 IgG의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 30은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TG 마우스에서의 사이토카인(TNF-α)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 31은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TG 마우스에서의 사이토카인(IFN-γ)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 32는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-2)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 33은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TG 마우스에서의 IFN-γ를 분비하는 CD4 T 세포와 CD8 T 세포의 수의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 34는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TG 마우스에서의 TNFa를 분비하는 CD4 T 세포와 CD8 T 세포의 수의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 35는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 간 조직의 병리학적 평가 결과를 나타낸 현미경 사진이다.
도 36은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 Effector T 세포(CD44low CD62Llow)의 활성화를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 37은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 형질전환에 의한 Vero E6 세포에서의 사이토카인 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 38은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 형질전환에 의한 Huh7 세포에서의 사이토카인 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 39는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 형질전환에 의한 293T 세포에서의 사이토카인 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 40은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 혈청 내 RBD 특이적인 IgG 항체 생성능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 41은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 혈청 내 S1 특이적인 IgG 항체 생성능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 42는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 BAL fluid 내 RBD 특이적인 IgG 항체 생성능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 43은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 BAL fluid 내 S1 특이적인 IgG 항체 생성능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 44는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 IFN-γ를 분비하는 CD4+T 세포와 CD8+T 세포의 수의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 45는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TNF-α를 분비하는 CD4+T 세포와 CD8+T 세포의 수의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 46은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(TNF-α 및 IL-12)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 47은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IFN-γ 및 IL-6)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 48은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-2 및 IFN-β)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 49는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Calu-3 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 50은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Huh7 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 51은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Vero E6 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 52는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Calu-3 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 53은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Huh7 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 54는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Vero E6 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 55는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 live SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 56은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 live SARS-CoV-2 에 대한 증폭 및 감염 억제능을 웨스턴 블랏으로 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 57은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 live SARS-CoV-2 에 대한 증폭 및 감염 억제능을 면역형광 염색으로 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 58은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 live SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 59는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 live SARS-CoV-2 에 대한 증폭 및 감염 억제능을 웨스턴 블랏으로 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 60은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 live SARS-CoV-2 에 대한 증폭 및 감염 억제능을 면역형광 염색으로 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 2는 일 구체예에 따른 W4P 돌연변이가 포함된 서열 및/또는 HIV 항원이 클로닝된 벡터의 모식도이다.
도 3은 일 구체예에 따른 W4P 돌연변이가 포함된 서열 및/또는 HBV 항원이 클로닝된 벡터의 모식도이다.
도 4는 일 구체예에 따른 W4P 돌연변이가 포함된 서열 및/또는 SARS-CoV-2 항원이 클로닝된 벡터의 모식도이다.
도 5는 일 구체예에 따른 결핵 및 HIV DNA 백신의 면역 스케줄을 나타낸 도면이다.
도 6은 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장 세포를 Ag85B 항원으로 자극시, 세포에서 발현되는 IFN-γ의 양을 측정한 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 7은 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장 세포를 Ag85B 항원으로 자극시, 세포에서 발현되는 IFN-γ를 발현하는 CD4 및 CD8 T cell population을 측정한 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 8은 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신 면역에 의한 CD4 및 CD8 T 세포 증식을 CFSE dilution 방법을 통해 FACS 분석한 결과이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 9는 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신 면역에 의한 세포독성 T 세포의 활성 증가를 나타낸 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 10은 일 구체예에 따른 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신 면역에 의한 마우스 혈청 내 Ag85B에 대한 총 IgG의 발현 양상을 ELISA로 측정한 결과이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 11은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장 세포를 p24 항원으로 자극시, 세포에서 발현되는 IFN-γ의 양을 측정한 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 12는 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장 세포를 p24 항원으로 자극시, 세포에서 발현되는 IFN-γ를 발현하는 CD4 및 CD8 T cell population을 측정한 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 13은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 CD4 및 CD8 T 세포 증식을 CFSE dilution 방법을 통해 FACS 분석한 결과이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 14는 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 세포독성 T 세포의 활성 증가를 나타낸 도면이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 15는 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(TNF-α)의 발현을 측정한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 16은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IFNF-γ)의 발현을 측정한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 17은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-12)의 발현을 측정한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 18은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-6)의 발현을 측정한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 19는 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-10)의 발현을 측정한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 20은 일 구체예에 따른 HIV DNA 백신 면역에 의한 마우스 혈청 내 p24에 대한 총 IgG의 발현 양상을 ELISA로 측정한 결과이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 21은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 HBsAg에 대한 항체 생성 여부를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 22는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 수지상세포의 성숙 마커(CD40)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 23은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 수지상세포의 성숙 마커(MHCII)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 24는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TNFa를 분비하는 CD4 T 세포와 CD8 T 세포의 수의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 25는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(TNF-α)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 26은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-2)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 27은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-12)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 28일 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 혈청 내 HBsAg 및 HBV DNA의 감소를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 29는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 혈청 내 IgG의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 30은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TG 마우스에서의 사이토카인(TNF-α)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 31은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TG 마우스에서의 사이토카인(IFN-γ)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 32는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-2)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 33은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TG 마우스에서의 IFN-γ를 분비하는 CD4 T 세포와 CD8 T 세포의 수의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 34는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TG 마우스에서의 TNFa를 분비하는 CD4 T 세포와 CD8 T 세포의 수의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 35는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 간 조직의 병리학적 평가 결과를 나타낸 현미경 사진이다.
도 36은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 Effector T 세포(CD44low CD62Llow)의 활성화를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 37은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 형질전환에 의한 Vero E6 세포에서의 사이토카인 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 38은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 형질전환에 의한 Huh7 세포에서의 사이토카인 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 39는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 형질전환에 의한 293T 세포에서의 사이토카인 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 40은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 혈청 내 RBD 특이적인 IgG 항체 생성능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 41은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 혈청 내 S1 특이적인 IgG 항체 생성능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 42는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 BAL fluid 내 RBD 특이적인 IgG 항체 생성능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 43은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 BAL fluid 내 S1 특이적인 IgG 항체 생성능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 44는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 IFN-γ를 분비하는 CD4+T 세포와 CD8+T 세포의 수의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 45는 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 TNF-α를 분비하는 CD4+T 세포와 CD8+T 세포의 수의 증가를 나타낸 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 46은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(TNF-α 및 IL-12)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 47은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IFN-γ 및 IL-6)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 48은 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의한 사이토카인(IL-2 및 IFN-β)의 발현을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 49는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Calu-3 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 50은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Huh7 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 51은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Vero E6 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 52는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Calu-3 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 53은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Huh7 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 54는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 Vero E6 세포에서 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 55는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 live SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 56은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 live SARS-CoV-2 에 대한 증폭 및 감염 억제능을 웨스턴 블랏으로 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 57은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 혈청에서 live SARS-CoV-2 에 대한 증폭 및 감염 억제능을 면역형광 염색으로 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 58은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 live SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 59는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 live SARS-CoV-2 에 대한 증폭 및 감염 억제능을 웨스턴 블랏으로 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
도 60은 일 구체예에 따른 DNA 백신의 BAL fluid에서 live SARS-CoV-2 에 대한 증폭 및 감염 억제능을 면역형광 염색으로 확인한 그래프이다; 통계적 유의성은 Student-t-test로 검정함; *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P <0.001.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. W4P-결핵 항원을 포함하는 예방/치료용 DNA 백신의 제조
HBV(Hepatits B virus)의 preS1 부위의 W4P 돌연변이가 포함된 서열(서열번호 2, 33 bp)과 결핵 항원인 Ag85B 및 ESAT-6의 합성서열을 연결시킨 후, pcDNA3.3 (Invitrogen) 벡터에 클로닝하였다. 대조군으로서, W4P 돌연변이가 포함된 서열 대신에 preS1의 야생형(wild type) 서열(서열번호 3)을 연결시키거나, Ag85B 및 ESAT-6의 합성서열만 클로닝한 벡터를 제조하였고, 상기 벡터의 모식도는 도 1에 나타내었다.
실시예 2. W4P-HIV 항원을 포함하는 예방/치료용 DNA 백신의 제조
HBV(Hepatits B virus)의 preS1 부위의 W4P 돌연변이가 포함된 서열(서열번호 2, 33 bp)과 HIV-1 항원인 p24의 서열을 연결시킨 후, pcDNA3.3 (Invitrogen) 벡터에 클로닝하였다. 대조군으로서, W4P 돌연변이가 포함된 서열 대신에 preS1의 야생형(wild type) 서열(서열번호 3)을 연결시키거나, p24 서열만 클로닝한 벡터를 제조하였고, 상기 벡터의 모식도는 도 2에 나타내었다.
실시예 3. W4P-HBV 항원을 포함하는 예방/치료용 DNA 백신의 제조
HBV(Hepatits B virus)의 preS1 부위의 W4P 돌연변이가 포함된 서열(서열번호 2, 33 bp)과 HBV 표면 항원인 SHB의 서열을 연결시킨 후, pcDNA3.3 (Invitrogen) 벡터에 클로닝하였다. 대조군으로서, SHB 서열만 클로닝한 벡터를 제조하였고, 상기 벡터의 모식도는 도 3에 나타내었다.
실시예 4. W4P-SARS-Cov-2 항원을 포함하는 예방/치료용 DNA 백신의 제조
HBV(Hepatits B virus)의 preS1 부위의 W4P 돌연변이가 포함된 서열(서열번호 2, 33 bp)과 SARS-Cov-2 항원인 RBD의 서열을 연결시킨 후, pcDNA3.3 (Invitrogen) 벡터에 클로닝하였다. 대조군으로서, RBD의 서열만 클로닝한 벡터를 제조하였고, 상기 벡터의 모식도는 도 4에 나타내었다.
실험예 1. W4P-결핵 항원을 포함하는 예방/치료용 DNA 백신의 효능 확인
1.1. IFN-γ Enzyme-Linked Immunospot (ELISPOT) 검정
마우스 모델에서 W4P 서열에 의한 면역 유도능을 평가하였다.
구체적으로, 도 5에 나타낸 바와 같은 일정으로 상기 실시예 1에서 제조한 DNA 백신(pcDNA3.3-Ag85B:ESAT-6, -WT:Ag85B:ESAT-6, -W4P:Ag85B:ESAT-6)을 30 μg/mouse의 농도로 마우스에 2주 간격으로 2회 면역화(intramuscular injection, IM)하였다. 이후에, 마우스를 희생시켜 비장 세포를 분리하여, Ag85B 항원 자극에 대한 IFN-γ의 발현량을 ELISPOT으로 확인하였고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 통계적으로 유의한 수준으로 IFN-γ spot을 약 2배이상 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
1.2. IFN-γ 분비 T cell population 확인
또한, 상기 비장에 대해 IFN-γ를 분비하는 T cell population을 FACS로 분석하였고, 그 결과를 도 7에 나타내었다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 Ag85B 항원 특이적으로 IFN-γ를 분비하는 CD4 및 CD8 T cell의 집단이 통계적 유의성을 보이며 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
1.3. T 세포 증식 검정
이어서, 상기 실시예 1의 DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장세포 내 CD4 및 CD8 T 세포가 Ag85B 항원으로 재자극 시, T 세포 분열의 차이가 있는지 여부를 CFSE dilution 방법을 통해 분석하였다.
구체적으로, 면역시킨 마우스 비장세포를 CFSE로 염색한 후, Ag85B (5 μg/ml)으로 3일간 in vitro 자극 후, 비장세포 중 CD4 및 CD8 T 세포 집단에서의 증식 정도를 FACS로 분석하였고, 그 결과를 도 8에 나타내었다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 Ag85B 항원 특이적으로 CD4 및 CD8 T 세포의 집단이 증가되는 것을 확인할 수 있었다.
1.4. Cytotoxic T lymphocyte (CTL) 측정
상기 실시예 1의 DNA 백신으로 면역시킨 비장 세포에서의 CTL을 측정하였다.
구체적으로, 상기 비장세포를 Ag85B 항원으로 6일 동안 자극시킨 후, MEF 세포주(H-2b)를 타겟 세포로 하여, 비장세포(effector cell)와 같이 배양시켰다(Effetor:Target ratio = 10:1, 20:1 and 50:1; 6 시간 배양), 이후에 세포 배양액에 노출된 lactate dehydrogenase(LDH)를 측정함으로써 항원 특이적인 세포 사멸을 측정하였고(CytoTox 96 Non-Radioactive Cytotoxicity Assay; Promega, Madison, USA), 그 결과를 도 9에 나타내었다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신은 다른 면역 그룹에 비해 Ag85B 항원 특이적으로 타겟 세포의 사멸을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 일 구체예에 따른 결핵 DNA 백신이 세포독성 T 세포의 활성을 증가시킨다는 것을 의미한다.
1.5. 체액성 면역 측정
상기 실시예 1의 DNA 백신으로 면역시킨 마우스 혈청 내 IgG의 발현을 측정하였다.
구체적으로, Ag85B으로 코팅한 96 웰 플레이트에 상기 실시예 1의 DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 혈청을 반응시킨 후, 총 IgG에 대한 항체를 붙여, 항원 특이적인 IgG의 발현을 ELISA로 측정하였고, 그 결과를 도 10에 나타내었다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 체액성 면역을 현저하게 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2. W4P-HIV 항원을 포함하는 예방/치료용 DNA 백신의 효능 확인
2.1. IFN-γ Enzyme-Linked Immunospot (ELISPOT) 검정
마우스 모델에서 W4P 서열에 의한 면역 유도능을 평가하였다.
구체적으로, 도 6에 나타낸 바와 같은 일정으로 상기 실시예 2에서 제조한 DNA 백신(pcDNA3.3- -p24. -WT:p24 및 -W4P:p24)을 30 μg/mouse의 농도로 마우스에 2주 간격으로 2회 면역화(intramuscular injection, IM)하였다. 이후에, 마우스를 희생시켜 비장 세포를 분리하여, p24 항원 자극에 대한 IFN-γ의 발현량을 ELISPOT으로 확인하였고, 그 결과를 도 11에 나타내었다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 통계적으로 유의한 수준으로 IFN-γ spot을 약 2배이상 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
2.2. IFN-γ 분비 T cell population 확인
또한, 상기 비장에 대해 IFN-γ를 분비하는 T cell population을 FACS로 분석하였고, 그 결과를 도 12에 나타내었다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 p24 항원 특이적으로 IFN-γ를 분비하는 CD4 및 CD8 T cell의 집단이 통계적 유의성을 보이며 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
2.3. T 세포 증식 검정
이어서, 상기 실시예 2의 DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장세포 내 CD4 및 CD8 T 세포가 p24 항원으로 재자극 시, T 세포 분열의 차이가 있는지 여부를 CFSE dilution 방법을 통해 분석하였다.
구체적으로, 면역시킨 마우스 비장세포를 CFSE로 염색한 후, p24 (5 μg/ml)으로 3일간 in vitro 자극 후, 비장세포 중 CD4 및 CD8 T 세포 집단에서의 증식 정도를 FACS로 분석하였고, 그 결과를 도 13에 나타내었다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 p24 항원 특이적으로 CD4 및 CD8 T 세포의 집단이 증가되는 것을 확인할 수 있었다.
2.4. Cytotoxic T lymphocyte (CTL) 측정
상기 실시예 2의 DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장 세포에서의 CTL을 측정하였다.
구체적으로, 상기 비장세포를 p24 항원으로 6일 동안 자극시킨 후, MEF 세포주(H-2b)를 타겟 세포로 하여, 비장세포(effector cell)와 같이 배양시켰다(Effetor:Target ratio = 10:1, 20:1 and 50:1; 6 시간 배양), 이후에 세포 배양액에 노출된 lactate dehydrogenase(LDH)를 측정함으로써 항원 특이적인 세포 사멸을 측정하였고(CytoTox 96 Non-Radioactive Cytotoxicity Assay; Promega, Madison, USA), 그 결과를 도 9에 나타내었다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 다른 면역 그룹에 비해 p24 항원 특이적으로 타겟 세포의 사멸을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 일 구체예에 따른 DNA 백신이 세포독성 T 세포의 활성을 증가시킨다는 것을 의미한다.
2.5. 사이토카인 측정
상기 실시예 2의 DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 비장세포에서의 사이토카인을 측정하였다.
구체적으로, 상기 비장세포를 p24 항원과 반응시켜, 세포 배양액에서의 사이토카인의 발현을 측정하였고, 그 결과를 도 15 내지 19에 나타내었다.
도 15 내지 19에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 사이토카인의 발현을 현저하게 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
2.5. 체액성 면역 측정
상기 실시예 2의 DNA 백신으로 면역시킨 마우스 혈청 내 IgG의 발현을 측정하였다.
구체적으로, p24으로 코팅한 96 웰 플레이트에 상기 실시예 2의 DNA 백신으로 면역시킨 마우스의 혈청을 반응시킨 후, 총 IgG에 대한 항체를 붙여, 항원 특이적인 IgG의 발현을 ELISA로 측정하였고, 그 결과를 도 20에 나타내었다.
도 20에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 체액성 면역을 현저하게 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 3. W4P-HBV 항원을 포함하는 예방/치료용 DNA 백신의 효능 확인
3.1. DNA 백신의 항체 생성능 및 면역 활성능 확인
실시예 3의 DNA 백신의 항체 생성능 및 면역 활성능을 확인하였다.
3.1.1. IgG의 측정
실시예 3의 DNA 백신을 C57BL/6 마우스에 1주 간격으로 3회 주사하였다. 4주차에 안와채혈을 통해 혈청을 확보한 후, HBsAg에 대한 항체가 생성되었는지 여부를 IgG ELISA를 통해 확인하였고, 그 결과를 도 21에 나타내었다.
도 21에 나타낸 바와 같이, 4주차에서 W4P-SHB군에서 s항원에 대한 IgG1, IgG2, 및 total IgG가 유의하게 증가함을 확인하였으며, 그 유도 시기도 대조군인 SHB 병용 그룹보다 유의하게 s 항원에 대한 항체가 형성되었음을 확인하였다. 이러한 결과는 일 구체예에 따른 DNA 백신이 s항원의 예방적 백신으로서 유용하게 사용될 수 있음을 의미한다.
3.1.2. 수지상세포의 성숙 유도
면역반응을 유발하여 항바이러스 효과를 증진시키기 위해서는 후천면역을 활성화시키는 수지상세포가 중요한 세포로 작용하기 때문에 실시예 3의 DNA 백신의 주입이 수지상세포의 성숙을 유도하는지 여부를 확인하였다.
구체적으로, W4P-SHB 및 SHB DNA 백신을 주입한 C57BL/6 마우스의 비장세포를 4주차에 수득하여 수지상세포의 대표적인 성숙 마커인 CD40과 MHCII의 발현량을 유세포분석기를 통해 비교 분석하였고, 그 결과를 도 22 및 23에 나타내었다.
도 22 및 23에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 수지상세포의 성숙 마커의 발현량을 유의하게 증가시키는 것을 알 수 있었고, 이러한 결과는 일 구체예에 따른 DNA 백신이 수지상 세포를 자극하여 성숙을 유도함을 의미한다.
3.1.3. T 세포 활성 확인
실시예 3의 DNA 백신을 주입한 마우스의 비장세포에서 도움 T 세포 또는 세포 독성 T 세포의 염증성 사이토카인 발현을 유도할 것으로 예상되어 세포 내 사이토카인 염색을 통해 TNFα를 분비하는 T 세포의 비율을 FACS 로 분석하였고, 그 결과를 도 24에 나타내었다.
도 24에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신을 투여한 군에서 TNFα를 분비하는 세포 도움 T 세포와 세포 독성 T 세포가 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 일 구체예에 따른 DNA 백신을 주입해 마우스의 비장세포에서 염증성 사이토카인을 분비하는 T 세포의 비율을 증가시킬 수 있다는 것을 의미한다.
3.1.4. 사이토카인 발현 분석
실시예 3의 DNA 백신을 주입한 마우스의 비장세포에 대해 상기 실험예 2.5와 동일한 방법으로 사이토카인 발현을 분석하였고, 그 결과를 도 25 내지 27에 나타내었다.
도 25 내지 27에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 IL-2, TNF-a, IL-12가 유의하게 증가하였고, s항원 챌린지에 의한 사이토카인 역시 유의미하게 같은 경향성을 나타냄을 확인할 수 있었다.
3.2. DNA 백신의 치료용 백신으로서의 항바이러스 효과 확인
실시예 3의 DNA 백신의 치료용 백신으로서의 항바이러스 효과를 확인하였다.
3.2.1. 혈청 내 HBV DNA 및 HBsAg 항원의 감소 효과
실시예 3의 DNA 백신을 형질 전환되어 지속적으로 HBV DNA를 혈청 내에 분비하는 TG 마우스에 투여하였다. Intramuscular(IM) 방식으로 상기 실시예 3의 DNA 백신을 투여한 뒤 6주 후 안와채혈을 통해 채혈 및 혈청을 분리하였다. 혈청에서 QIAamp DNA Blood kit (QIAGEN)를 사용하여 혈청 내 HBV viral DNA를 추출하였고, 프라이머(Samll S gene, SF/SR)를 사용하여 qPCR 수행하였다. 또한 혈청을 dilution하여 (1:100 or 1:20) HBsAg ELISA를 사용하여 제조사의 프로토콜대로 TECAN 기기로 측정값을 확인하여, 혈청 내 HBsAg 항원의 분비량을 측정하고 항바이러스능이 관찰되는지 확인하였다. 상기 결과는 도 28에 나타내었다.
도 28에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 혈청 내 HBsAg 및 HBV DNA가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
3.2.2. 혈청 내 IgG 측정
실시예 3의 DNA 백신에 의해 혈청 내 HBsAg 특이적인 IgG2, IgG1가 증가하는지 여부를 ELISA를 통해 측정하였고, 그 결과를 도 29에 나타내었다.
도 29에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 혈청 내 IgG2, IgG1가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 일 구체예에 따른 DNA 백신을 투여한 경우 HBs 항원에 대한 특이적인 IgG가 증가한다는 것을 의미한다.
3.2.3. 사이토카인 발현 분석
실시예 3의 DNA 백신을 주입한 TG마우스의 비장세포에 대해 상기 실험예 2.5와 동일한 방법으로 s 항원 챌린지 후 사이토카인 발현을 ELISA 로 분석하였고, 그 결과를 도 30 내지 32에 나타내었다.
도 30 내지 32에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 TG 마우스에서 IL-2, TNFa, IFN-γ가 유의하게 증가하였음을 확인할 수 있었다.
3.2.4. T 세포 활성 확인
실시예 3의 DNA 백신을 주입한 Tg 마우스의 비장세포에서 세포 내 사이토카인 염색을 통해 IFN-γ를 분비하는 T 세포의 비율을 FACS 로 분석하였고, 그 결과를 도 33에 나타내었다.
도 33에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신을 투여한 군에서 IFN-γ를 분비하는 T 세포가 증가하는 것을 확인하였다.
또한, DNA 백신을 주사한 후 4주 후에, TG 마우스의 림프절을 분리하고, 단일세로 분리한 후 TNFα를 분비하는 T 세포의 비율을 FACS로 분석하였고, 그 결과를 도 34에 나타내었다.
도 34에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신을 투여한 군에서 2차 면역기관인 림프구에서도 TNFα를 분비하는 T 세포가 증가하는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 일 구체예에 따른 DNA 백신은 치료용 백신 개발의 주요한 목적에 부합하게 실제적인 항바이러스능을 나타내는 기능적 T 세포의 활성화능을 유도할 수 있다는 것을 의미한다.
3.2.5. 간 조직 병리학적 평가
실시예 3의 DNA 백신 면역에 의한 간조직에서의 병리학적 평가를 수행하였다.
구체적으로, DNA 백신 면역 후 TG 마우스를 희생시켜 간 조직 일부를 4% PFA (paraformaldehyde)에 고정하였다. 고정된 간조직 샘플에 대해 H&E 염색을 수행하였고, 염색 조직을 현미경으로 관찰하여 면역 세포의 infiltration 정도를 확인하였다. 상기 결과는 도 35에 나타내었다.
도 35에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의해 마우스의 간 조직에서 면역세포들의 침윤이 간 조직 내 여러 곳에서 확인되었다. 이러한 결과는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 투여에 의해 면역 세포들의 활성 및 이동이 더욱 증가될 수 있음을 의미한다.
3.2.6. Effector T 세포 발현 증가
실시예 3의 DNA 백신이 항체 생성 및 면역 세포 활성뿐만 아니라 2차 면역기관의 활성화, 및 궁극적으로 항바이러스능을 보이는 기능성 T 세포의 활성화를 나타내는지 확인하였다. 상기 실시예 3.2.5.의 간조직에서 Effector T 세포(CD44low CD62Llow)의 비율을 FACS로 확인하였고, 그 결과를 도 36에 나타내었다.
도 36에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 IFN-γ를 분비하는 T 세포뿐만 아니라, Effector T 세포(CD44low CD62Llow)를 활성화시킴을 확인할 수 있었다.
이상의 결과는, 일 구체예에 따른 DNA 백신이, W4P 서열의 포함에 의해 수지상세포의 성숙도증가 및 활성화, 면역성 사이토카인 분비, 이에 따른 2차 면역기관에서의 기능적 T 세포 활성화, 궁극적으로 활성화된 T 세포의 장기로의 이동 및 항바이러스 효과를 나타내고, 백신 효과를 기대할 수 있는 항세 생성 및 활성 T 세포 활성화를 아우를 수 있는 다목적 치료용 백신으로서의 효과를 나타내므로, 바이러스에 대한 예방적/치료적 백신으로 유용하게 사용될 수 있음을 의미한다.
실험예 4. W4P-코로나바이러스 항원을 포함하는 예방/치료용 DNA 백신의 효능 확인
실험예 4.1. DNA 백신의 예방적 백신으로서의 항체 생성능 및 면역 활성능 확인
실시예 4의 DNA 백신의 예방적 백신으로서의 항체 생성능 및 면역 활성능을 확인하였다.
4.1.1. 사이토카인 발현 분석
실시예 4의 DNA 백신을 원숭이 신장 세포주 Vero E6, 인간 간암 세포주 Huh7, 인간 신장 세포주 293T 세포에 형질감염 시킨 후 24시간 동안 추가 배양하였다. 이후에, TNF-α와 IL-6의 mRNA 발현을 실시간 PCT을 통해 확인하였고, 그 결과를 도 37 내지 39에 나타내었다.
도 37 내지 39에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 대조군 대비 사이토카인의 발현을 현저하게 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
4.1.2. 혈청 내 IgG 측정
실시예 4의 DNA 백신의 면역활성능과 항바이러스능을 확인하기 위해 마우스 실험을 진행하엿다.
구체적으로, 실시예 4의 백신 50 ug/mouse를 마우스에 1주 간격으로 3번 IM 주입하고, 5주차에 희생시켜 혈청, BAL fluid 및 비장 세포를 분리하였다.
상기 분리된 혈청에서 IgG의 수치를 ELISA를 통해 확인하였고, 그 결과를 도 40에 나타내었다.
이어서, 마우스 혈청에서, SARS-CoV-2의 스파이크 단백질 S1에 특이적인 항체생성능을 확인하였다. S1에 대한 ELISA를 수행하였고, 그 결과를 도 41에 나타내었다.
계속해서, BAL fluid에서의 RBD에 대한 특이적인 항체생성능을 확인하였다. RBD에 대한 ELISA를 수행하였고, 그 결과를 도 42에 나타내었다.
계속해서, BAL fluid에서의 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질 S1에 특이적인 항체생성능을 확인하였다. S1에 대한 ELISA를 수행하였고, 그 결과를 도 43에 나타내었다.
도 40 및 42에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 혈청 및 Bal fluid 내 RBD 특이적인 IgG의 수치가 현저하게 높은 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 일 구체예에 따른 DNA 백신이 체내에서 RBD에 대한 뛰어난 항체 생성능을 갖는다는 것을 의미한다.
도 41 및 43에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 혈청 및 Bal fluid 내 S1에 특이적인 IgG의 수치가 현저하게 높은 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 일 구체예에 따른 DNA 백신이 체내에서 S1에 대한 뛰어난 항체생성능을 가진다는 것을 의미한다.
4.1.3. T 세포 활성 확인
실시예 4의 DNA 백신을 주입한 마우스의 비장세포에서 체액성 면역뿐만 아니라 세포성 면역 반응을 유도하는지 여부를 확인하였다. 구체적으로, 마우스의 비장세포를 분리하여 S1항원을 24시간 자극한 후, 세포 내 사이토카인 염색을 통해 IFN-γ와 TNF-α를 분비하는 T 세포의 비율을 FACS 로 분석하였고, 그 결과를 도 44 및 45에 나타내었다.
도 44 및 45에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신을 투여한 군에서 IFN-γ와 TNF-α를 분비하는 T 세포가 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 일 구체예에 따른 DNA 백신을 주입해 마우스의 비장세포에서 염증성 사이토카인을 분비하는 T 세포의 비율을 증가시킬 수 있다는 것을 의미한다.
4.1.4. 사이토카인 발현 분석
실시예 4의 DNA 백신을 주입한 마우스의 비장세포에 대해 상기 실험예 2.5와 동일한 방법으로 사이토카인 발현을 분석하였고, 그 결과를 도 46 내지 48에 나타내었다.
도 46 내지 48에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 W4P 서열의 포함에 의해 다른 면역 그룹에 비해 TNF-α, IFN-γ, IL-2, IL-12, IL-6, IFN-β를 유의하게 증가시킴을 확인할 수 있었다.
4.2. DNA 백신의 치료용 백신으로서의 항바이러스 효과 확인
실시예 4의 DNA 백신의 치료용 백신으로서의 항바이러스 효과를 확인하였다.
4.2.1. 혈청 내 SARS-CoV-2 중화능 확인
실시예 4의 DNA 백신의 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능을 확인하였다.
구체적으로, SARS-CoV-2 glycoprotein S gene을 포함하는 pCAGGS와 pNL4-3.luc.RE를 형질감염시킨 293T 세포에서 렌티바이러스 펠렛을 pseudotyped SARS-CoV-2 바이러스를 확보하였다. 이후에, 상기 바이러스에 대해 마우스에서 확보한 혈청을 여러 농도로 희석하여 두 시간 배양한 후 중화된 바이러스를 인간 폐암 세포주 Calu-3, 인간 간암 세포주 Huh7, 원숭이 신장 세포주 Vero E6의 세가지 세포에 감염시켰다. 바이러스 발현을 루시퍼레이즈 검정을 통해 확인하였고, 그 결과를 도 49 내지 51에 나타내었다.
또한, BAL fluid에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능도 확인하였고, 그 결과를 도 52 내지 54에 나타내었다.
도 49 내지 54에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신은 혈청과 BAL fluid에서 pseudotyped SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능이 대조군 백신에 비해 현저하게 증가한 것을 확인하였다. 또한, 50% 중화율을 나타낼 때의 혈청 및 BAL fluid 희석 배수인 neutralizing antibody titer를 비교한 결과, 일 구체예에 따른 DNA 백신을 주입한 경우 다른 대조군 대비 nAb titer 값이 유의하게 증가한 것을 확인할 수 있었다.
계속해서 live 세포에서의 중화항체능을 확인하였다. live SARS-CoV-2를 다루는 모든 실험은 BSL-3 실험실에서 진행하였다. 환자에게서 분리한 live SARS-CoV-2 바이러스와 여러 농도로 희석된 혈청을 함께 한 시간 배양하여 중화시킨 다음 바이러스를 원숭이 신장 세포주인 Vero E6 세포에 감염시켰다. 1시간 동안 바이러스 감염 이후 3일간 세포를 배양하여 플라크 검정을 통해 시각적으로 바이러스 플라크 형성을 관찰하였다. 또한, ARS-CoV-2 중화능을 plaque 형성이 감소하는 것뿐만 아니라 viral RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) 의 발현을 확인하기 위해 실시간 PCR을 수행하였다. 또한, 바이러스가 감염된 세포에서 증식한 바이러스 단백을 확인하기 위해 웨스턴 블랏을 수행하였고, 바이러스가 감염된 세포를 시각적으로 확인하기 위해 면역 형광 염색을 통해 바이러스 중화능을 확인하였고, 그 결과를 도 55 내지 57에 나타내었다.
또한, BAL fluid에서 live SARS-CoV-2 에 대한 중화항체능도 확인하였고, 그 결과를 도 58 내지 60에 나타내었다.
도 55 내지 60에 나타낸 바와 같이, 일 구체예에 따른 DNA 백신 면역에 의해 혈청 및 BAL fluid에서 다른 대조군 대비 live SARS-CoV-2에 대한 현저한 바이러스 중화능을 확인할 수 있었다. 또한, 바이러스를 50% 중화시킬 수 있을 때의 희석 배수를 Plaque reduction neutralization tirer (PRNT50) 이라고 할 때, 일 구체예에 따른 DNA 백신의 경우 희석배수가 다른 대조군에 비해 유의하게 높은 수준에서 PRNT50 값을 가짐을 알 수 있었다. 이러한 결과는 일 구체예에 따른 DNA 백신을 주입한 마우스의 혈청 및 BAL fluid에서 live SARS-CoV-2에 대한 중화항체능이 현저하게 높은 것을 알 수 있었고, SARS-CoV-2 감염에 대한 보호능을 가진다는 것을 의미한다. 또한, 세포 내에서 1:100으로 혈청 및 BAL fluid로 희석한 경우 일 구체예에 따른 DNA 백신을 주입한 경우에서만 유의하게 바이러스 RNA가 감소하는 것을 확인하였고, 세포 배양액에서 1:1000 희석 농도에서 일 구체예에 따른 DNA 백신을 주입한 경우에서만 유의하게 바이러스 RNA가 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 일 구체예에 따른 DNA 백신의 주입으로 인해 혈청 및 BAL fluid 의 높은 중화항체능으로 인해 감염된 세포에서의 바이러스 증식이 억제됨을 의미한다. 또한, 바이러스가 감염된 세포에서 바이러스 증식을 RNA 수준뿐만 아니라 단백질 수준에서도 일 구체예에 따른 DNA 백신을 주입한 마우스의 혈청 및 BAL fluid에서 바이러스 단백질인 spike S1과 Nucleocapsid 단백 발현이 대조군 대비 더 낮은 것을 알 수 있었다. 또한, 면역형광 염색 결과에서도, 일 구체예에 따른 DNA 백신을 주입한 마우스의 혈청 및 BAL fluid의 경우 Nucleocapsid (FITC)로 염색된 세포의 개수와 비율이 가장 적은 것을 확인하였다.
이상의 결과는, 일 구체예에 따른 DNA 백신이, W4P 서열의 포함에 의해 기존의 백신보다 뛰어난 체내 항체생성능과 면역활성능을 가지고, 바이러스에 대한 중화항체능, 증폭 및 감염 억제능을 가진다는 것을 의미한다.
<110> Seoul National University R&DB Foundation
<120> DNA vaccine composition comprising mutant molecule derived from
hepatitis B virus and antigen molecule of pathogen or tumor
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<223> amino acid sequence of W4P
<400> 1
Met Gly Gly Pro Ser Ser Lys Pro Arg Gln Gly
1 5 10
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<213> Artificial Sequence
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<223> sequence of W4P
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atgggaggtc cgtcttccaa acctcgacaa ggc 33
<210> 3
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<213> Artificial Sequence
<220>
<223> dna sequence of wild type
<400> 3
atgggaggtt ggtcttccaa acctcgacaa ggc 33
<210> 4
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<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> amino acid sequence of wild type
<400> 4
Met Gly Gly Trp Ser Ser Lys Pro Arg Gln Gly
1 5 10
Claims (18)
- 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 포함하는 분리된 융합 단백질.
- 서열번호 1의 아미노산 서열을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드 및 병원체의 항원 단백질 또는 종양 연관 항원 단백질을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 분리된 핵산 분자.
- 청구항 2에 있어서, 상기 폴리뉴클레오티드는 리보핵산(ribonucleic acid: RNA) 폴리뉴클레오티드 또는 디옥시리보핵산(deoxyribonucleic acid: DNA) 폴리뉴클레오티드인 것인 핵산 분자.
- 청구항 2에 있어서, 상기 병원체는 바이러스, 또는 박테리아인 것인 핵산 분자.
- 청구항 4에 있어서, 상기 바이러스는 아데노 바이러스, 코로나 바이러스, 천연두 바이러스, 소아마비 바이러스, 뎅기바이러스, 홍역 바이러스, 중증 열성 혈소판 감소 증후군 (Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome) 바이러스, 인플루엔자 바이러스, C형 간염 바이러스 (Hepatitis C virus), 인체 유두종 바이러스, 로타 바이러스, 허피스 바이러스, 플라비 바이러스, 토가 바이러스, 루비 바이러스(rubivirus), 페스티 바이러스(pestivirus), 마버그 바이러스(marburg virus), 뇌염 바이러스, 일본 뇌염 바이러스인간면역결핍 바이러스-1 (Human Immunodeficiency Virus-1: HIV-1) A형 간염 바이러스, 및 B형 간염 바이러스(Hepatitis B virus: HBV)로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 박테리아는 결핵균, 비결핵항산성균, 오리엔차 쯔즈가무시, 리켓치아(Rickettsia), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 메티실린 내성 황색포도상구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus: MRSA), 살모넬라, 화농연쇄상구균(Streptococcus pyogenes), 폐렴구균(Streptococcus pneumoniae), 수막구균(Neisseria meningitidis) 및 임질구균(Neisseria gonorrhoeae)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것인 핵산 분자.
- 청구항 5에 있어서, 상기 코로나 바이러스는 사스 코로나 바이러스 (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus: SARS-CoV) 또는 코로나 19 바이러스 (COVID-19 or Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2: SARS-CoV-2)인 것인 핵산 분자.
- 청구항 2에 있어서, 상기 종양 연관 항원 단백질은 알파 페토 단백질(Alpha fetoprotein: AFP), 태아성암항원(Carcinoembryonic antigen: CEA), CA-125(cancer antigen 125), MUC-1(Mucin-1), 상피 종양 항원(Epithelial tumor antigen: ETA), 티로시나아제, 멜라노마 연관 항원(Melanoma-associated antigen: MAGE), 돌연변이 된 ras(Renin angiotensin system protein) 단백질 및 돌연변이 된 p53 단백질로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것인 핵산 분자.
- 청구항 2의 핵산 분자를 포함하는 벡터.
- 청구항 8의 벡터를 포함하는 숙주 세포.
- 청구항 1의 융합 단백질, 청구항 2의 핵산 분자, 또는 청구항 8의 벡터를 유효성분으로 포함하는 바이러스 백신용 조성물.
- 청구항 10에 있어서, 상기 바이러스는 아데노 바이러스, 코로나 바이러스, 천연두 바이러스, 소아마비 바이러스, 홍역 바이러스, 중증 열성 혈소판 감소 증후군 (Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome) 바이러스, 인플루엔자 바이러스, C형 간염 바이러스 (Hepatitis C virus), 인간면역결핍 바이러스-1 (Human Immunodeficiency Virus-1: HIV-1) 및 B형 간염 바이러스(Hepatitis B virus: HBV)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것인 바이러스 백신용 조성물.
- 청구항 10에 있어서, 체액성 또는 세포성 면역 반응을 유도하는 것인 바이러스 백신용 조성물.
- 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 및 결핵균(Mycobacterium Tuberculosis)의 항원 단백질을 포함하는 융합 단백질, 상기 융합 단백질을 인코딩하는 핵산 분자, 및 상기 핵산 분자를 포함하는 벡터로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 유효성분으로 포함하는 결핵 예방 또는 치료 백신 조성물.
- 청구항 1의 융합 단백질, 청구항 2의 핵산 분자, 또는 청구항 8의 벡터를 유효성분으로 포함하는 항바이러스용 약학적 조성물.
- 청구항 14에 있어서, 상기 바이러스는 아데노 바이러스, 코로나 바이러스, 천연두 바이러스, 소아마비 바이러스, 홍역 바이러스, 중증 열성 혈소판 감소 증후군 (Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome) 바이러스, 인플루엔자 바이러스, C형 간염 바이러스 (Hepatitis C virus), 인간면역결핍 바이러스-1 (Human Immunodeficiency Virus-1: HIV-1) 및 B형 간염 바이러스(Hepatitis B virus: HBV)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 것인 항바이러스용 약학적 조성물.
- 청구항 14에 있어서, 항 바이러스제를 더 포함하는 항바이러스용 약학적 조성물.
- 청구항 16에 있어서, 상기 항 바이러스제는 아시클로버, 팜시클로버, 발라시클로버, 간시클로버, 암프레나버, 아바카버, 안사마이신, 시도포버, 다루나버, 델라비리딘, 에파비렌즈, 에트라비린, 팜시클로버, 하이페리신, 인디나버, 라미부딘, 로부카버, 넬피나버, 네비라핀, 노바프렌, 리토나버, 사퀴나버, 스타부딘, 티프라나버, 비라졸, 리바비린, 잘시타빈, 지도부딘, 마라비록, 랄테그라버, 엘비테그라버, 디다노신, 테노포버, 엠트리시타빈, 로피나버, 아타자나버, 엔푸버티드, 클레부딘, 엔테카비르 및 아데포버로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인, 항바이러스용 약학적 조성물.
- 청구항 1의 융합 단백질, 청구항 2의 핵산 분자, 또는 청구항 8의 벡터를 유효성분으로 포함하는 항바이러스용 건강기능식품.
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