KR920003788B1 - 임파선증과 후천성 면역 결핍증후군의 실험관내 진단방법에 사용되는 레트로 바이러스 추출물의 제조방법 및 진단용 키트의 제조방법 - Google Patents
임파선증과 후천성 면역 결핍증후군의 실험관내 진단방법에 사용되는 레트로 바이러스 추출물의 제조방법 및 진단용 키트의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
도면은 감염성 배양 임파구에서 제공되었으며, 자당구배에서 LAV1 바이러스의 연속분획에 있어서 역전사 효소 활성과 [3H]우리딘 활성에 대한 각각의 변화곡선을 나타낸다.
본 발명은 임파선증과 후천성 면역 결핍증후군의 진단을 위한 항원, 그 진단방법 및 그 진단 키트에 관한 것이다. 후천성 면역 결핍증후군(AIDS)는 최근 여러나라에서 보고되었다.
AIDS는 복잡한 성관계의 호모섹스 남성에서 주로 발생하며 유행병학자들은 정맥약품 투여뿐만 아니라 성적인 경로 및 수혈로 인한 수평전파를 제시하고 있다.
AIDS 환자에 있어서 나타나는 세포 면역성의 급격한 저하 및 그들의 T 임파구 아집단의 양적인 변형은 T 세포 또는 T 세포의 서브셋트가 예방 감염원에 대하여 우선적인 표적이 된다는 것을 제시한다. 또는 이후의 감염 결과로 상기의 변형이 일어날 수도 있다. 저하된 세포 면역성은 AIDS 환자에게 심각한 기회성감염을 유발시킬 수 있는데, 대부분은 카포시 육종(Kaposi's sarcoma)으로 진전된다.
그러나 지속성 다발성 임파선증은 AIDS가 발생 또는 발생하지 않은 유아 및 호모섹스 남성에게도 나타날 수가 있다. 그러한 림프절은 조직학적으로 반응성 비후(hyperplasia)의 조직 양상을 나타낸다. 이 경우가 AIDS의 초기증 또는 경증의 형태에 해당된다.
AIDS 및 AIDS의 전증으로 간주되는 임파선 증후군(LAS)의 주요 병인자중의 하나로서 다발성 임파선증의 호모섹스 남성의 임파절에서 분리된 T-임파추향성 레트로바이러스(T-Lymphotropic retrovirus)가 발견되었다. 이 바이러스는 인체는 T-세포 백혈병 바이러스(HTLV)족(R.C. Gallo & M.S. Reitz, "J.Natl. Cancer Inst", 69(No. 6), 1209(1982))과는 구별되는 특징을 갖는다. T 세포 백혈병 바이러스는 소위 HTLV-1 아군에 속하는 것으로 공지되어 있다.
목의 임파선증과 허약증세로 1982년 12월 의료검진을 받은 환자는 33세의 호모섹스 남성이었다(환자 1). 겨드랑이와 사타구니의 임파선증의 검진결과가 나타났고 열이나 체중의 감소는 없었다. 그 환자는 여러차례 임질에 걸린 바가 있었고, 1982년 9월에는 매독에 대한 치료를 받았었다. 그는 년간 50명 이상의 성적 대상이 있었고 남아프리카, 그리스, 인디아를 포함하여 여러각국을 여행한 바가 있으며 그의 최종 여행지는 1979년 뉴욕이었다는 것이 인터뷰중에 진술되었다.
본 연구실의 테스트에서 거대 세포 바이러스(Cytomegaloviru ; CMV)와 엡스타인-바르 바이러스(Epstein-Barr Virus)에 대해 양성의 혈청 반응(면역 글로부린)이 나타났다. 인체와 원숭이 세포에서 배양된 이후 세포중에 단순포진 바이러스(Herpes simplex virus)가 발견되었다. 목의 림프절에 대하여 생검을 실시하였으며 한 샘플을 조직 실험한 결과 림프절의 일반적 구조에서의 변형 없이 포상 과형성이 관찰되었다. 면역 조직 학자들은 부신피질 부위에서 많은 T 임파구(OKT 3+)를 발견하였다. 전체 세포 현탁액의 타입(Typing)은 세포의 62%가 T 임파구(OKT 3+)이며, 44%는 T-헬퍼 세포(T-helper cells; OKT 4+)이며, 16%는 T-억제인자 세포(OKT 8+)임을 지적하였다.
동일한 생검 임파절 세포를 시물성 혈구 응집소(Phyto-hemagglutinin ; PHA), T-세포 생장인자(TCGF)와 인체 α 인터페론에 대한 항 혈청을 갖는 배지에 넣었다(그 세포는 항생제, 10-5M β-메르캅토 에탄올, 10% 소태아 혈청, 인체 α 인터페론에 대한 0.1% 양의 항체가 보충된 RPMI-1640 배지(중성가, 10-5희석의 7IU와 10% TCGF, PHA 없음)에서 생장시켰다). α-인터페론에 대한 항 혈청을 사용하는 이유는 레트로바이러스를 비롯한 바이러스에 의해 만성적으로 감염된 세포에서 분비되는 내인성 인터페론을 중성화시키기 위한 것이었다. 마우스 계통에서, 인터페론에 대한 항 혈청이 레트로바이러스 생산을 10 내지 50배로 증가시키는 것이 종래에 지적되었다(F. Barr'e-Sinoussi et al., "Ann. Microbiol. (Institutpasteur)"130B, 349(1979). 3일후, PHA 없는 동일한 배지에서 그 배양을 지속시켰다. 역전사 효소 분석 및 전자 현미경 조사를 규칙적으로 실시했다.
배양 15일후, 역전사 효소 활성은 HTLV-I에 대해 설명한 이온 조건을 사용함으로써 배양 상청액에서 측정했다(B. J. Poiesz et al. "Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A." 77, 7415(1980)).
바이러스는 15일간 생성한 이후 임파구 증식의 감소와 더불어 저하되었다. 동일 방법으로 배양된 말초 혈액임파구는 6주일후까지도 역전사 효소의 활성에 대하여 여전히 음성이었다. 거대 세포 바이러스는 원 생검조직에 있어서 MRC5 세포와 장기간 공배양할 시에 검출되지만, T 임파구 배양에 있어서는 배양시 내내 검출되지 않았다.
본 발명은 후술될 상기 항원의 공급원으로서 새로이 분류된 바이러스에 관한 것이다.
신규하게 분리된 바이러스(이하, LAV1으로 명명함)를 우선 설명한다.
이 바이러스는 건강한 공여체로부터 산출된 배양 T 임파구로 전파(transmission) 될 수 있다. 특히 바이러스 전파는 파스퇴르 앵스띠뚜(Pasteur Institute)에서 수혈본부의 건강한 성인으로부터 제공된 배양 T 임파구를 사용하여 시도되었다. 3일째, 배양 임파구의 절반을 혼합 세포 현탁액의 원심분리후의 생검의 임파구와 함께 공배양(co-culture)시켰다. 역전사효소 활성이 5일과 10일후에는 검출되지 않았지만 공배양 15일째에는 상청액에서 검출되었다. 그 역전사효소는 상기 환자의 세포에서 나타나는 것과 같은 특징을 가지며 방출된 양은 15 내지 20일간 안정하였다. 공여체 임파구의 비감염 배양 세포는 이 기간 동안 또는 배양이 중단되고 6주 이내 동안 역전사 효소 활성을 보이지 않았다.
감염된 공 배양의 무세포 상청액을 폴리브렌의 존재하에(2ug/ml) 두개의 탯줄, LC1과 LC5로부터의 3일 배양된 임파구를 감염시키기 위해 사용된다. 7일의 지체 기간(lag period)후에 비교적 높은 역가의 역전사효소 활성이 양쪽의 임파구 배양의 상청액에서 검출된다. 감염되지 않은 동일한 배양물은 음성으로 유지된다. 이러한 두개의 연속적 감염은 이 바이러스가 신생아 또는 성인의 정상 임파구에서 중식될 수 있다는 것을 명백하게 제시하고 있다.
상기 공 배양에서는 환자 1의 세포(감소되며 더 이상 생장하지 않음)나 X선-처리 또는 미토마이신 C-처리한 세포를 사용하였다.
감염된 임파구 배양물로부터 수득할 수 있는 LAV1바이러스 또는 LAV1바이러스 현탁액은 다른 HTLV와 뚜렷하게 구별되는 특징을 가진다. 이들 특징은 하기에서 언급되며, 적절하게는 도면과 함께 설명된다. 도면의 그래프는 감염된 임파구의 배딩물로부터 수득된 무세포 상청액의 바이러스 함유물을 초원심 분리한 후, 자당 구배에서의 LAV1바이러스의 연속 분획에 대한 역전사 효소 활성및 [3H]우리딘 활성의 변화를 나타낸 곡선이다.
제 1 도에서는 환자 1의 바이러스와 관련하여 사용한 방법에 따라 역전사효소 활성을 이용하여 LAV1바이러스의 분석을 실시할 수 있다. 분석 결과는 제 1 도에 나타내었다. 환자 1의 바이러스로 감염된 제대혈액(cord blood) T 임파구를 18시간 동안 [3H]우리딘(28Ci/mmole, Amersham ; 20μci/ml)으로 라벨한다. 무세포 상청액을 1시간 동안 50,000rev/min에서 초원심분리시킨다. 펠렛(pellet)를 200μl의 NTE-완충제(10mM 트리스, pH 7.4, 100mM NaCl 및 1mM EDTA)에 재현탁시키고 IEC형 SB 498로우터에서 90분간 55,000rev/min으로 3-ml의 선상 자당 구배(10 내지 60%)로 원심분리한다. 분획(200μl)을 수거하고 각 분획의 30μl 샘플을 주형 프라이머로서 폴리(A)-올리고-(dT)12-18과 5mM Mg2+를 사용하여 DNA RNA의존 폴리머라제 활성에 대한 분석하고 각 분획 20μl를 10% 트리클로로아세트산으로 침전시킨 후, 0.45-um 밀리포어 필터상에서 여과시킨다.3H로 라벨된 산 침전 물질을 펙카드 β 카운터(Packard β counter)로 측정한다.
이 신규한 바이러스 분리물이 레트로바이러스라는 사실은 상기 자당 구배에서의 밀도(1.16)와 [3H]우리딘의 라벨링에 의하여 추가로 확인되었다(제 1 도). 고속침강된 RNA는 LAV1바이러스와 관련이 있는 것으로 나타났다.
일차와 아치 바이러스 접종으로부터 감염된 임파구 뿐 아니라 원 생검으로부터의 바이러스 감염 세포는 역전사 효소 활성 및 이 효소의 주형 특이성에 대한 최적 조건을 결정하기 위해 사용되었다. 그 결과는 모든 경우에서 동일하였다. 역전사 효소활성은 폴리(아데닐레이트-올리고데옥시-티미딜레이트)[폴리(A)-올리고(dT)12-18]에 대하여 강한 친화성을 보이며 Mg2+가 필요하고 그 최적 농도와 최적 pH는 각각 5mM과 7.8이다. 그 반응은 엑티노마이신 D에 의해 저해되지 않는다. 데옥시아데닐레이트-데옥시티미딜레이트보다 리보오즈 아데닐 레이트-데옥시티미딜레이트에 대한 우선적인 특이성 뿐 아니라 상기 특징은 DNA-의존 폴리머라제와 바이러스의 효소를 구분한다.
바이러스-생산 세포의 초박 절편의 전자 현미경은 두가지 형태의 입자를 보이는데 바이러스와 성숙 형태와 미성숙 형태에 해당되는 것으로 추정된다 : 미성숙 입자는 원형질막과 인접하여 조밀한 반월체로 세포 표면에서 발아되고 있다. 때때로, 다수의 입자가 이러한 상태로 남아 있다가 세포 표면에서 유리된다.
성숙 입자는 작고 조밀하여 편심(지름 : 41nM)을 갖는 매우 상이한 형태를 갖는다. 대부분의 바이러스 입자(virion)는 원형(지름 : 139nM)이거나 난형이지만, 일부는 바이러스가 분리된 원 배양물에서 나타난 입자이며 꼬리달린 형태가 또한 관찰될 수 있다. 꼬리 달린 형태는 또한 배지에 배출된 원형질소낭에서 관찰될 수 있다. 이 입자는 또한 소낭막으로부터 발아됨으로써 형성되기도 한다.
성숙 입자의 형태는 HTLV와 명확히 구별되며, 그중 큰 코어는 평균 직경이 92nm이다. 헬퍼 보조자 T-임파구(Leu 3세포)는 바이러스의 주요 표적이 된다. 즉, LAV1바이러스는 이 세포에 대하여 특별한 추향성을 가진다. Leu 3세포는 상표명 OKT4로 ORTHO에 의해 시판되는 단일 항체에 의해 인지된다. 대조적으로, 주로 억제인자 또는 세포 독성 세포이며 OKT4의 상표로 ORTHO에 의해 시판되는 모노클론 항체에 의해 인지되는 Leu 2세포가 다량인 배양물을 동일한 조건으로 감염되었을 때, 바이러스 감염 6주일후에도 검출가능한 역전사 효소활성이 전혀 나타나지 않는다.
AIDS의 대부분의 경우에, OKT8+에 대한 OKT4+세포비는 정상적으로 1 이상인데, 0.1 이하로 저하된다.
LAV1바이러스는 T 임파증과 T 백혈병 환자의 T 임파구 배양물로부터 종래에 공지된 HTLV-1 분리물과 면역학적으로도 구별된다. 사용된 항체는 HTLV-1의 p19와 p24 코어 단백질에 대해 특이적이다. p19에 대한 모노클론 항체(M. Robert-Guroff et al. : "J. Exp. Med"154, 1957(1981)와 p24에 대한 폴리클론 염소 항체(V.S. Kalyanaraman et al. "J. Virol.", 38, 906(1981))는 환자 1의 생검으로부터의 감염세포의 건강한 공여체로부터 수득된 동일한 바이러스로 감염된 임파구에 대하여 형광 분석을 하는데 사용된다. LAV1바이러스-생산 세포는 상기 두개 형태의 항체와도 반응하지 않는 반면에 HTLV1(M.Popovic, P.S. Sarin, M. Robert-Guroff. V.S. Kalyanaraman, D-Mann, J. Minowarad, R.C.Gallo, "Science" 219, 856(1983))으로 만성적으로 감염된 것과 대조군으로 사용되는 코드 임파구의 두개 라인은 강한 표면 형광을 보인다. 어떠한 바이러스 항원이 한자의 혈청에 있는 항체에 의해 인지되는가를 결정하기 위하여, 몇가지 면역 침전 실험을 실시하였다. 환자 1로부터의 바이러스로 감염된 코드 임파구와 비감염 대조는 [35S]메티오닌으로 20시간 동안 라벨한다. 세포를 디터전트로 분배하고 원형질 S10 추출물을 만든다.
상청액내에 방출된 라벨된 바이러스는 자당 구배에서 밴드를 형성한다. 두 물질을 HTLV-1 p24에 대한 항 혈청과 환자 1의 혈청과 건강 공급체의 혈청으로 면역 침전시키고 면역 복합체는 변성 조건하에서 폴리아크릴아미드 겔 전기 영동에 의해 분석한다. 환자 1의 바이러스 감염 세포 및 이 바이러스로 감염된 LC1세포에 존재하는 p25 단백질은 환자 1의 혈청에 의해 특이적으로 인지되지만 유사한 조건하에서 제공된 HTLV-1 p24에 대한 항혈청 또는 정상 공급체 혈청에 의하여는 인지되지 않는다. 반대로, 대조군 HTLV-감염 세포 추출물에 존재하는 p24는 HTLV에 대한 항체에 의해 인지되지만 환자 1의 혈청에 의하여는 인지되지 않는다.
35S-메티오닌-라벨 바이러스의 정제후 검출된 주요 단백질(p25)는 약 25,000(또는 25K)의 분자량을 가진다. 이 단백질은 환자 1의 혈청에 의해 인지된다. 다른 레트로 바이러스와 유사하게 이 주요 단백질은 바이러스 코어에 위치하는 것으로 간주되었다.
p25 단백질 이외의 단백질은 바이러스를 미리35S-시스테인으로 대사적으로 라벨하여 유사한 변성 조건하에 겔 전기 영동으로 검출할 수 있었다. 이 단백질은 약 18,000(p18)와 12,000(p12)의 분자량을 가진다. 동일한 단백질 밴드가 은 염색이후에도 분명하게 나타난다. 이들 단백질은 또한 LAS 또는 AIDS 환자의 혈청에 의해 인지되기도 한다.
폴리아크릴아미드 겔 전기 영동에서 정제 바이러스로 나타나는 다른 단백질의 바이러스 원을 평가하는 것은 더욱 어렵다. p15 단백질은 은 염색후에야 관찰될 수 있었으나 그 단백질에서35S-메티오닌의 결핍으로 인하여35S-메티오닌 라벨후에는 훨씬 미약하였다. 바이러스 엔벨로프 내부 또는 외부에서 바이러스가 보다 큰 분자량의 세포 단백질로 감염될 수 있다. 36K와 42K 단백질과 80K 단백질은 정제 바이러스와 결합하여 계속 형성되고 주요 엔벨로프 단백질이 될 수 있다.
p19(또는 약 10mM의 분자량을 갖는 단백질)는 메티오닌-라벨의 LAV1추출물로부터 분리될 수 없다.
본 발명은 더욱 특별하게는 LAS 또는 AIDS 환자 혈청에 의해 면역학적으로 인지될 수 있는 상기 바이러스의 추출물에 관한 것이다. 말할 나위 없이, 면역 분석의 어떠한 형태라도 사용 가능하다.
예컨대, 면역 형광 또는 면역 효소 분석 또는 방사능 면역침전 시험이 특히 바람직하다.
실제로 예외적인 조건이 아닌 이상, 환자의 혈청은 본래의 LAV1바이러스 또는 유사한 표현형 또는 면역 특성을 가지는 바이러스를 인지하지 않는다. 그 바이러스의 엔벨로프 단백질은 환자 혈청에 의해 면역학적으로 검출될 수 없는 것으로서 밝혀졌다. 그러나, 코어 단백질이 상기 혈청에 노출되자마자 면역학적인 검출이 가능해진다. 그러므로 본 발명은 가장 미정제된 것-특히 단순한 바이러스 용해물- 또는 더 정제된 것에 무관하게 상기 바이러스의 모든 추출물에 관한 것이며, 특히 p25 단백질 또는 정제 p25 단백질 또는 그것과 면역학적으로 관련된 단백질을 다량 포함하는 추출물에 관한 것이다. 상기 바이러스로부터 수득한 다른 바람직한 정제 추출물은 p12 또는 p18 단백질을 포함한다. 바람직한 농축 추출물은 p12, p18 및 p25단백질의 3 단백질을 포함한다. 어떠한 정제 방법이라도 사용될 수 있다. 예로서 R.C. 몬테라로 등(Montelaro et al., J. of Virology June 1982. pp:1029-1038)에 의해 설명된 것과 같은 정제 방법을 사용할 수 있다.
본 발명은 더욱 일반적으로는 LAV1으로부터 수득된 것과 유사한 표현형을 가지며 면역학적으로 관련되는 모든 바이러스의 추출물에 관한 것이다. LAV 형태의 바이러스 원은 LAS-와 AIDS-환자 또는 혈우병 환자에서 분리가능한 T-임파구 배양물이다.
그러한 점에서 다른 바람직한 추출물은 하기 1)과 2)로부터 분리되어 정상 임파구에서 증식된 레트로 바이러스로부터 제공된 것이다.
1) 카포시 육종 장애와 혈액에 OKT4+임파구가 거의 없는 중증의 임파선증을 갖는 복잡한 성관계를 맺은 호모섹스 백임남자의 임파절 임파구 ; 2) 신경중독 플라스모시스 병과 0.1의 OKT4+/OKT8+비율을 나타내는 젊은 B형 혈우병 환자의 혈액 임파구.
이러한 두 레트로바이러스는 각각 IDAV1과 IDAV2(면역 결핍증과 관련된 바이러스에 대하여)로 명명되었다. IDAV1과 IDAV2는 지금까지 산출된 부분적인 특성의 결과에 있어서 LAV1과 동일하지는 않지만 유사하다.
- 동일한 이온요건과 역전사 효소의 주형 특이성, - 초박절편의 동일한 형태, - p25 단백질과 항원적으로 연관 : LAV1 환자의 혈청은 LAV1과 IDAV2로부터의 p25를 면역 침전시키지만, 그 반면 IDAV2 환자의 혈청은 LAD p25를 면역침전시킴.
IDAV1 환자 혈청은 낮은 항체역가를 가지는 것으로 보였고 LAV1과 IDAV1 p25 단백질에 대하여 미약한 침전 밴드를 나타냈다. IDAV1과 IDAV2의 p25 단백질은 HTLV p25 항혈청에 의해 인지되지 않았다.
이러한 유사성은 이들 세가지가 모든 같은 바이러스군에 속하는 것을 암시하는 것이다.
본 발명은 또한 검진 환자의 혈청 또는 다른 생물학적 매질을 상기 설명과 같은 바이러스 추출물 또는 상기에서 언급한 어떠한 바람직한 정제 추출물과 접촉시켜 면역 반응을 탐지하는 것을 특징으로 하는 시험관 내의 LAS 또는 AIDS의 진단방법에 관한 것이다.
바람직한 방법으로 면역효소 또는 면역형광 분석이 있으며 특히 ELISA 법이 바람직하다. 그러므로 본 발명은 또한 라벨링 형태가 효소, 형광물 또는 방사능의 라벨된 바이러스 추출물에 관한 것이다 : 상기 분석은 예로서 하기 단계를 포함하다 : 직접 또는 간접 면역효소법 또는 면역 형광분석법으로 분석할 수도 있다.
- 본 발명에 의한 추출물의 규정량을 적정 마이크로 평판의 웰(well)에 놓는 단계 ; - 상기 웰에 진단혈청의 점증 회색액을 주입하는 단계 ; - 마이크로 평판을 항온 처리하는 단계 ; - 상기 마이크로 평판을 세척하는 단계 ; - 마이크로 평판의 웰에 혈액 면역 글로불린에 대하여 라벨링된 항체를 주입하는 단계 ; 상기 라벨링은 기질을 가수분해할 수 있는 효소중에서 선택하며, 그로써 그 기질은 적어도 규정 파장 밴드에서 방사 흡수에 의하여 변형되며, - 바람직하게는 대조군에 대하여 비교적인 방법으로, 질병의 잠재성 또는 실효성을 측정하는 것으로서 기질의 가수분해의 양을 탐지하는 단계.
본 발명은 또한 하기 설명을 포함하는 상기 진단용 키트(kit)에 관한 것이다.
- 상기 형태의 바이러스 추출물 또는 더욱 정제된 분획으로서, 상기 추출물 또는 분획은 방사능, 효소 또는 면역 형광물등에 의해 라벨됨 ; - 인체 항-면역 글로부린 또는 단백질(유리하게는, 아가로즈구슬(agarose beads)와 같은 불용성 지지체에 고착되어 있음); - 건강한 인체에서 공급된 임파구 추출물 ; - 완충제와 적합하게는 라벨의 가시화를 위한 기질.
본 발명의 다른 특징은 관련 바이러스의 바람직한 분리 및 배양법과 진단 방법에 적합한 추출물의 바람직한 추출 방법 및 진단 기술과 성취 가능한 결과를 설명하는 것으로 더욱 명확해질 것이다.
[바이러스 증식]
바이러스 음성의 건강한 성인의 골수 또는 혈액이나 제대(umbilical cord)의 T-임파구 배양이 바이러스 증식에 적합하다.
그러나 바이러스를 생장시키는 임파구의 능력에는 각각 어느 정도의 차이가 있다. 그러므로, 그 바이러스에 대한 항체가 없고 그 임파구가 반복해서 자발적으로 상기 바이러스를 방출시키지 않으며 또한 역전사 효소(RT) 활성이 검출되지 않고 또한 바이러스 단백질을 형성발현하지 않는 건강한 성인 공여체를 선택하는 것이 바람직하다.
제공된 임파구를 시토포레시드(Cytophoresis)로 분리하고, 액체 질소내에서 -180℃로 냉동하고 50% 탈보체 인체 혈청과 10% DMSO가 보충된 RPMI 1640 배지에 보관한다.
바이러스 감염을 시키기 위해, 임파구를 3일간 5×106cells/ml 농도에서 식물성 혈구 응집소(PHA)와 함께 배양한다(PRMI 1640배지).
그후, 배지를 제거하고 바이러스 현탁액(바이러스-생산 임파구의 미정제상청액을 -80℃에서 보관함)에 세포를 재현탁시킨다. 세포/바이러스 농도의 최적상태는 5000 내지 10,000cpm의 RT 활성에 대하여 2×106세포이며 RT 활성은 진술한 것과 같이 측정한다. 24시간 후, 세포를 원심분리하여 비흡착 바이러스를 제거하고 PHA가 없는 배지에 재현탁시키고 PHA가 없는 TCGF(인터루킨 2) : (0.5-1U/ml, 최종농도), POLYBLEN(시그마) 2μg/ml와 항 인터페론 α양혈청으로 보충하여 56℃에서 30분간 항온 보존시킨다(1/100,000 희석액에서 7μ의 α백혈구 인터페론을 중화시킬 수 있는 혈청 0.1%).
바이러스 생산은 3일 간격으로 1ml 샘플에 대해 RT 활성에 의해 측정한다.
항-인터페론 혈청의 존재는 바이러스 생산에서 중요하다 : 임파구가 항-인체 α-인터페론 혈청이 없을때 감염되면 RT 활성으로 분석되는 바이러스 생산은 매우 저하되거나 지연된다. 사용된 양의 항 혈청은 칸텔공법(Cantell technique)에 의해 제조된 부분적으로 정제된 백혈구 인터페론에 대한 것이므로, 인터페론 이외의 다른 성분의 역할을 제외시킬 수 없다.
바이러스 생산은 일반적으로 감염된지 9 내지 15일후에 시작되며 10-15일 동안 계속된다. 어느 경우에도 계속적이고 영구적인 바이러스 생산이 관찰되지 않는다.
[바이러스 정제]
ELISA에서 사용하기 위해, 상기 바이러스를 10% 폴리에틸렌글리콜(PEG 6000) 침전물로 농축시키고 20-60% 자당구배에서 평균화하기 위해 2회 밴드화한다. 1.16 밀도에서의 바이러스 밴드를 회수하여 ELISA 분석을 위하여 사용한다.
방사능 면역 침전 분석에서 사용하기 위하여는 메트리자미드(Metrizamide ; 오슬로에 소재한 Nyegarrd 에 의해 상표명 NYCODENZ로 시판됨)의 등장성 구배에서의 정제가 바람직하다. 등장성 구배에서의 바이러스 밀도는 매우 낮다(1.10-1.11).
RIPA에 대한 하기의 변화를 제외하고는, 세포와 바이러스(RIPA)의35S-메티오닌으로 대사성 라벨링을 한 후 폴리아크릴아미드 겔 전기영동을 상기에서 전술된 설명에 따라 실시한다 : NYCODENZ에서 정제된 바이러스를 500U/ml의 아프로티닌 함유의 RIPA의 4 배 부피내에 용해시킨다. 5μl의 피검혈청과 함께 1시간 동안 37℃에서 항온 보존한 후 다시 18시간 동안 +4℃에서 항온 보존시킨다. 단백질 A 세파로즈 구슬과의 면역 복합체를 다시 3시간 동안 +4℃에서 더 항온 보존한다.
[ELISA 분석을 위한 바이러스 추출물의 제조]
상기 설명과 같이 자당 구배에서 정제된 바이러스를 RIPA 완충제(0.5% SDS)에서 용해시켜 마이크로 적정 평판(Nunc)의 웰에 피복시킨다.
ELISA 분석을 위한 바람직한 조건을 하기에서 요약한다.
각 피검 혈청의 단계별 희석액을 듀폴리케이트 웰에 첨가한 후 특이적으로 고정된 IgG는 퍼옥시다제와 함께 결합된 염소의 항-인체 IgG에 의해 나타난다. 효소반응을 오르토-페닐렌-다아민을 기질로 사용하여 실시하고 492nM에서 자동 스펙트로 포토메타로 탐독한다.
동일한 평판에서 각 혈청을 대조항원을 사용한다(비특이성 결합을 제거하기 위해 동일 공여체로부터의 비감염성 T임파구의 원형질 미정제 용해물을 사용함).
바이러스 항원에 대한 O.D와 대조군 세포 항원에 대한 O.D의 차이가 0.30 이상일때 그 혈청은 양성(바이러스에 대한 항체)으로 간주된다. 하기에서는 상기 설명한 질병 또는 질병 위험의 노출을 분석하기 위한 특별한 실험을 설명한다.
[방법]
이 ELISA 테스트는 항-레트로바이러스 형태의 LAV 항체의 검출과 역가를 위한 것이다.
이 테스트는 바이러스 항원(T 임파구상에서 배양)과 비-감염성 임파구의 동일한 용해물로 구성된 대조군 항원간의 경쟁실험을 수행하는 것을 포함한다.
두 항원에 대한 항체의 결합은 당해기질의 첨가로 나타나는 효소로 라벨된 인체 항 글로불린을 사용함으로써 나타난다.
[바이러스 항원의 제조]
사용된 세포 배양체는 하기로부터 공급된 인체 T 임파구이다.
·제대혈액
·골수
·건강한 공여체의 혈액
바이러스에 의해 세포를 감염시킨 후 감염세포 배양의 상청액을 사용한다. 이 상청액은 10% PEG로 침전하여 농축시키고 초원심분리로 자당 구배(20-60%)상에서 정제시킨다(2,3회).
바이러스 분획을 수거하고 60분간 50000rpm으로 원심분리하여 농축시킨다. 침전된 바이러스를 pH 7.4에서 최소 부피의 NTE 완충제에 용해시킨다(트리스 0.01M, NaCl 0.1M, EDTA 0.001M). 단백질의 농도는 로우리 법(Lowry method)으로 측정한다.
상기 바이러스를 완충제(RIPA+SDS)(최종 0.5%)로 15분간 37℃에서 용해시킨다.
[대조항원의 제조]
비-감염성 임파구를 상기 조건에 따라서 5 내지 10일간 배양시킨다. 그것을 저속도로 원심분리하고 상품명 ZYMOFREN(Specia ; 500μ/ml)로 시판되는 제품의 5% 존재하에 완충제에서 용해시킨다. 볼덱스로 교반하면서 15분간 4℃에 정치시킨후, 그 용해물을 10,000rpm에서 원심분리시킨다. 상청액을 대조항원을 포함한다. 단백질의 농도를 로우리법으로 측정한다.
[시약]
1-플레이트=NUNC-특이 대조의 ELISA
2-완충제 PBS : pH 7.5
3-TWEEN 20
4-탄산염 완충제 : pH=9.6(CO3Na2=0.2M)
(CO3HNa=0.2M)
5-소태아 혈청 : 냉동 상태에서 보관(BIOPRO)
6-소 혈청 알부민(BSA) SIGMA(분획 V)
7-피옥시다제(PASTEUR로 라벨된 인체 항 IgG(H+L), 1ml 튜브내에 4℃로 보존
8-세척 완충제=PBS 완충제, pH 7.5+0.05% Tween 20
배합물(conjugate)의 희석은 100ml당 PBS 완충제+Tween 20(0.05%)+소 알부민 0.5g으로 희석한다.
9-혈청의 희석 완충체=PBS 완충제+0.05% Tween 20+0.5g BSA(소혈청 알부민)/100ml
10-기질=OPD
·시트레이트 완충제 pH=5.6 트리소딕 시트레이트
(C6H5Na4O3, 2H2O), 0.05M : 시트르산
(C6H8O7, 1H2O), 0.05M
·과산화수소=30%(110부피)-시트레이트 완충제를 사용할 때는 0.03%로 사용
·오르토페닐렌디아민=SIGMA
25ml 완충제당 75mg-완충제에 즉시 희석됨
[평판(plates)의 제조]
사용되는 평판은 96개의 U자형의 웰(NUNC=ELISA)을 가진다. 각각 8개웰에 12열을 포함하며, 1-12로 번호를 붙인다.
항원의 분배는 하기와 같이 실시한다 :
바이러스 항원의 희석액을 각 바이러스 생산에서 적정한다. 여러가지 바이러스 항원의 희석액을 시험하고 양성 및 음성의 공지된 대조군(여러 희석액에서) 및 퍼옥시다제 라벨된 인체 항-IgG와 비교하고, 인체항-IgG를 또한 여러 희석액에서 실험한다.
일반적으로, 그 제조된 단백질의 농도는 5 내지 2.5μg/ml이다.
동일한 단백질 농도가 대조항원으로 사용된다.
상기 평판을 플라스틱 덮개로 봉하고 4°에서 하룻밤 동안 항온 보존한다. 그에 증류수를 부가하여 원심 분리시킨다. 웰을 PBS 완충제에서 300μl의 20% 송아지 혈청으로 여과시킨다.
37°에서 2시간 동안 항온시킨다(평판은 밀폐함).
상기 평판을 Tween 20을 갖는 PBS 완충제, 0.05%(PBS-tw 완충제)로 23회 세척한다 :
·300μl로 일차 세척
·200μl/월로 2차 및 3차 세척.
그 평판을 조심스럽게 건조시켜 점착성 플라스틱 필름으로 밀봉한다.그들은 -80℃에서 보관될 수 있다.
[ELISA 반응 : 항체 역가 분석]
해빙후에, 평판을 PBS-TWEEN으로 3회 세척하고 서서히 건조시킨다.
피검 혈청 뿐아니라 양성과 음성의 대조 혈청을 튜브내에서 0.5% 소알부민을 함유하는 PBS-TWEEN으로 일차 희석시킨다.
희석도는 1/40로 선정한다.
-각 혈청 100μl를 바이러스 항원 및 대조 항원에 각각 이중으로 배치한다.
-PBS+TWEEN-소형청 알루민의 100μl를 배합물 대조군을 제조하기 위하여, 두개의 웰와 두개의 웰에 주입시킨다. 뚜껑이 부착된 평판을 37°에서 1시간 30분간 항온시킨다. 그것을 PBS+TWEEN 0.05%로 4회 세척한다.
-선정된 희석도의 인체 항-IgG(퍼옥시다제로 라벨됨)의 100μl를 각각의 웰에 가하고 37°로 항온유지 시킨다.
그 평판을 다시(PBS+TWEEN) 완충제로 5회 세척하고 서서히 건조시킨다.
효소반응은 오르토페닐렌-디아민 기질(0.03%의 H2O2를 포함하는 pH 5.6의 0.05% 시트레이트 완충제)로써 실시한다. 100μl의 기질을 각각의 웰에 분배한다. 그 평판을 암실에서 20분간 실험실 온도로 유지시킨다. 492nm에서 스펙트로포토메타(마이크로 평판)로에서 해독한다.
그 바이러스에 대한 항체를 포함하는 것으로 예상되는 혈청은 ODD(광학 밀도차=바이러스 항원의 광학밀도보다 작은 바이러스 항원의 광학밀도)가 0.30 이상으로 나타난다.
이러한 기술은 정량 역가 뿐아니라 정성역가 측정을 가능케 한다. 이러한 목적을 위하여, 피검 혈청의 여러 희석을 사용하거나 또는 같은 조건하에서 일정범위의 피검 대조와 희석혈청을 대조할 수 있다. 하기의 표는 상기 예시된 ELISA분석을 사용한 LAV 항체에 대한 혈청 연구의 결과를 제공한다.
LAV 항체에 대한 혈청조사의 일차결과(프랑스)
* 28 호모섹스자
3 아이티인(1 여성)
4 중독자(2 여성)
** 비특정한 결합의 대조가 이루어지지 못했기 때문에 양성 혈청의 수가 이 실험에서 측정되었다.
*** 5명의 양성 LAS HTL 1증 3명은 아이티에서 태어났고 1명은 아이티에 오랫동안 체류해왔고 또 1명은 미국으로 여러차례 여행한 적이 있다. 그들 모두는 LAV에 대한 항체를 가지고 있었다.
상표는 LSA를 갖는 호모섹스 환자에 있어서 LAV 항체가 고빈도로 나타나며 정상적인 모집단에서의 매우 낮은 발생빈도를 나타냈으며 건강한 호모 섹스자에서의 바이러스감염은 경감된 빈도로 나타내고 있다. 건강한 호모섹스 집단에서, 모든 양성개체는 많은 수의 상대와 성관계를 가졌었다(연 50명 이상). HTLV 항체 발생은 모든 세 집단에서 매우 낮았다(ELISA 실험(Biotech)을 사용) AIDS 환자 집단은 판단하기 어려운 결과를 나타낸다 :
약 20%는 LAS 항체를 가지고 있으나 일부 혈청은 음성의 체액 감응을 지니며 상기 질병 말기 단계에서 취해졌다.
모든 LAS 환자의 임파구가 검출가능량의 LAV-형태 바이러스를 생산하지 않는다는 것이 논의 되어야 한다. 특히 6명 이상의 LAS 환자로부터의 림프절 세포를 배양하고, 환자 1의 경우 기재된 바이러스 생산에 대해 실험했다. 바이러스 방출은 RT 활성에 의해 검출될 수 없다. 그러나, 첫번째 환자의 혈청에 의해 인지되는 p25 단백질은 다른 세가지 경우에서 35S-메틴오닌으로 라벨된 T-세포의 원형질 추출물에서 검출될 수 있었다. 이것은 상기 경우 유사한 바이러스의 부분적인 형질발현을 제시한다. 또한, 이 모든 환자들은 (616) LAV p25 단백질에 대한 항체를 가지며 그들 모두 유사하거나 동일한 바이러스로 감염된 것을 나타내고 있다.
흥미롭게도, 한 환자(환자 2)의 임파구에서 HTLV-1에 대한 염소 항혈청과 유사한 크기(p24-p25) 밴드의 약하지만 명확한 면역침전이 존재한다. 유사하게 그 환자의 혈층은 HTLV와 LAV에 대항 항체를 가지며 이중 한 바이러스에 의한 이중 감염을 암시하고 있다. 그러한 경우는 더욱 희귀한 것으로 보인다.
본 발명은 p25 단백질을 포함하는 LAV 추출물에 의해서 또는 특히 동물에서 p25에 대한 항체의 생산 또는 모노클론 항체의 생산을 위해 정제된 p25 단백질에 의해서 제조될 수 있는 생물하적시약에 관한 것이다. 이들 항체는 LAV 바이러스 또는 LAV-관련 바이러스의 항원 결정인자의 다른 연구를 위하여 유용한 기기(tool)로 제조될 수 있다.
임파구 또는 관련된 모노클론항체의 일부 서브-세트(sub-set)의 명칭에 관하여 용여의 편의상 사용한 OKT 명은 그 소유주에 의해 등록이 되었든 안되었든지 간에 어떠한 해당 상표를 정당성에 결코 위반되는 것이 아니다.
바이러스 추출물, 특히 바이러스 용해물 또는 농축분획분이 또한 LAV1, IDAV1 또는 IDAV2 균주로부터 수득될 수 있는 p25 단백질을 포함한 추출물 또는 농축분획과 면역학적 관계 또는 유사성이 있는 것으로 참고적으로 정의할 수 있음을 추가로 언급한다. 따라서, 동일한 혈청과 LAV, IDAV1 또는 IDAV2의 단백질 추출물이 유사한 면역반응 양상을 제공할 수 있는 어떠한 단백질 분획이 그것의 동등물로 간주되어야 하므로 후술되는 특허청구범위의 영역에 포함되어야 할 것이다. 유사한 결론이 상기의 동등 단백질 추출물을 사용할 수 있는 진단 법(방법 및 키트)까지 연결된다.
LAV1 바이러스는 "Collection Nationale des Cultures de Micro-organismes"(C.N.C.M)에 1983년 7월 15일 n°I-240과 I-241으로 각각 기탁되었으며, LAV1, IDAV1, IDAV2 바이러스는 대단히 악성이며 위험한 바이러스로 불활성화되더라도 잠재적으로 극히 위험하다. 본 발명은 또한 대체로 동일한 면역특성을 가지고 있는 한 상기 기탁된 균주의 돌연변이체 또는 변종의 추출물로 포함한다.
Claims (5)
- LAS 또는 AIDS에 감염된 환자의 혈청에 의해 면역학적으로 인지되는 항원을 포함하는 레트로바이러스 추출물의 제조방법으로서, 바이러스 감염된 T-임파구 배양물의 무(無) 세포-상청액 바이러스 함유물을 자당 구배로 원심분리 함으로써 수득가능한 정제 바이러스 제제를 용해하는 단계를 포함하며, 상기 추출물의 우순적 표적은 Leu3 세포이고, Mg2+이온의 존재가 필요로 하며, 폴리(아데닐레이트-올리고데옥시-티미딜라제)[폴리(A)-올리고(dt)12-18]에 강한 친화성을 나타내는 역전사 효소 활성을 가지며, 평균지름이 139nm이고 코어 평균 지름은 41nm이며, LAS 및 AIDS 감염 환자의 혈청에 의해서는 면역학적으로 이니되지만 건강한 사람의 혈청에 의해서는 인지되지 않는 p25 단백질을 포함하고, 레트로바이러스 HTLV-1 바이러스의 p19 또는 p24 단백질과의 면역 교차 반응을 제공하는 항원 포함하지 않는 레트로바이러스 추출물의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 레트로바이러스의 추출물이 상기 레트로바이러스의 미정제 용해물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 레트로바이러스 추출물이 정제 상태의 p25 단백질인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에서 제조한 라벨된 레트로바이러스 추출물 ; -인체항-면역글로린 ; -건강한 인체로부터 얻어진 임파구추출물 ; -완충제 및 라벨의 가시화를 위한 기질 ; 및 -라벨된 반응물과 분석될 혈청사이의 면역 반응으로 얻어진 라벨된 배합체(콘쥬게이트)를 검출하기 위한 수단을 서로 혼합하는 것을 특징으로 하는 LAS 또는 AIDS 환자 혈청을 분석하기 위한 키트의 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 제조된 레트로바이러스 추출물 ; -라벨된 인체항-면역글로부린 ; -건강한 인체로부터 얻어진 임파구추출물 ; -완충제 및 라벨의 가시화를 위한 기질 ; 및 -라벨된 반응물과 분석될 혈청사이의 면역 반응으로 라벨된 배합체(콘쥬게이트)를 검출하기 위한 수단을 서로 혼합하는 것을 특징으로 하는 LAS 또는 AIDS 환자 혈청을 분석하기 위한 키트의 제조방법.
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