KR970001707B1 - Pseudomonas infection preventing vaccines using attenuated pseudomonas cfcpa 50243 - Google Patents

Pseudomonas infection preventing vaccines using attenuated pseudomonas cfcpa 50243

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Abstract

A attenuated pseudomonasaeruginosa isolate especially CFCPA 50234 is disclosed for formulating vaccine curing or preventing pseudomonas contagion. Pseudomonasaeruginosa isolate is extracted from the infected patient and classified into 7 classes by Fisher-Devilin immunotype; only type 5 germ is selected, repeatedly dosed to experimental animals and acclimatized to yield attenuated pseudomonasaeruginosa isolate CFCPA 50234 (KCCM 10033) which is not toxic in itself and attenuated for the cell wall protein to yield only antigen. The acclimation to yield the attenuated pseudomonasaeruginosa isolate is repeated, commonly 3-7 times, until it shows the desired value of LD50. The desired LD50 value is more than 2.0 x 107 ,desirably 3.0 x 107 cells. CFCPA 50234 can be used for preparing pseudomonasaeruginosa vaccine by nurturing the germs in various sized fermenters having an optimum environment; yielding many isolates; treating the isolates by a series of processes; yielding cell wall protein; and finally treating them by ordinary vaccine preparation methods.

Description

약독화 녹농균주 CFCPA 50243을 이용한 녹농균 감염 예방 백신A vaccine against Pseudomonas aeruginosa infection using attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243

본 발명은 녹농균 감염증 치료제 및 예방용 백신의 제조를 위한 신규한 약독화 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)균주, 특히 약독화 녹농균주 CFCPA 50243의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to the use of novel Pseudomonas aeruginosa strains, in particular the attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243, for the preparation of a vaccine for the treatment and prevention of Pseudomonas aeruginosa infections.

녹농균(Pseudomonas aeruginosa)은 길이가 1.5 내지 3.0㎛이고, 폭이 0.5㎛ 정도인 간균으로서 1개의 편모를 갖고 있고 운동성이 있는 그람 음성균이며 토양, 물, 하수 및 사람의 장관에 널리 분포되어 있다[Mol. Microbiol. 4, 1069-1075, 1990]. 이러한 녹농균은 패혈증, 전신감염, 만성기도감염증, 췌낭포성 섬유증 등의 난치성 감염을 일으키는 병원성 균이다. 특히 녹농균에 의해 야기되는 패혈증은 수술, 열상 및 외상 등에 의해 저항력이 저하된 환자의 혈액중에 미생물 그 자체가 침입하거나 그의 독성 구성성분이 분비됨으로써 유발되는 질병으로 고열, 혈압 저하 등의 쇼크를 일으켜 결국 사망에 까지 이르게 하는 것으로 알려져 있다. 더구나 최근에는 녹농균이 요도감염증에서도 검출되어 더욱 주목을 받게 되었다. 따라서, 녹농균에 의해 야기되는 패혈증, 요도감염증 등의 난치성 화농성 질환을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있는 약제의 개발이 절실이 요구되어 왔다. 그러나, 녹농균은 일부의 항생제를 제외한 상용 항생물질에 대해 내성을 갖고 있을 뿐만 아니라 현재까지도 좋은 효과를 갖는 예방 및 치료제가 개발되어 있지 않은 상태이므로 녹농균 감염으로 인한 치사율이 갈수록 높아지고 있다.Pseudomonas aeruginosa is a bacillus with a length of 1.5 to 3.0 µm and a width of 0.5 µm. It has one flagellar, gram-negative motility, and is widely distributed in soil, water, sewage and human intestines. . Microbiol. 4, 1069-1075, 1990. Pseudomonas aeruginosa is a pathogenic bacterium that causes refractory infections such as sepsis, systemic infection, chronic airway infection, and pancreatic cystic fibrosis. In particular, sepsis caused by Pseudomonas aeruginosa is a disease caused by the invasion of microorganisms or secretion of toxic constituents in the blood of patients whose resistance has been reduced by surgery, laceration and trauma. It is known to cause death. In addition, Pseudomonas aeruginosa has recently been detected in urinary tract infections and has attracted more attention. Therefore, there is an urgent need for the development of a medicament capable of effectively preventing or treating refractory purulent diseases such as sepsis and urinary tract infection caused by Pseudomonas aeruginosa. However, Pseudomonas aeruginosa is not only resistant to commercial antibiotics except for some antibiotics, but preventive and therapeutic agents have not been developed that have a good effect until now, so the mortality rate due to Pseudomonas aeruginosa infection is increasing.

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

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

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

선행기술에는 또한 녹농균주로 부터 세포단백질을 분리하여 항원 백신으로 사용하는 방법이 제안되었다[참조:Vaccine, Vol. 7, Experimental studies on the protective efficacy of a Pseudomonas aeruginosa vaccine 1989]. 그러나, 이 문헌에 제시된 방법에서는 약독화시키지 않은 NN 170041, NN 170015, NN 868 및 NN 170046의 4종의 일반균주를 사용하였기 때문에 균주 자체의 독성이 문제가 될 뿐 아니라. 이러한 균주로 부터 단백질 성분 백신을 제조하는 과정에서도 세포의 파쇄가 일어나 세포질내에 존재하는 이종의 핵산 또는 유독성 고분자 물질인 리포폴리사카라이드(LPS) 등의 불순물이 백신 성분내에 혼재하게 되므로 사용할 때 상당히 주의를 기울여야 하는 단점이 있다.The prior art has also proposed a method for separating cellular proteins from Pseudomonas aeruginosa and using them as antigen vaccines. [Vaccine, Vol. 7, Experimental studies on the protective efficacy of a Pseudomonas aeruginosa vaccine 1989]. However, the method presented in this document used four general strains of NN 170041, NN 170015, NN 868 and NN 170046, which were not attenuated, as well as the toxicity of the strain itself. In the process of preparing protein vaccines from these strains, cell breakage occurs and impurities such as heterologous nucleic acids or toxic polymers such as lipopolysaccharides (LPS), which are present in the cytoplasm, are mixed in the vaccine components. There is a disadvantage to pay attention.

이에 따라, 본 발명자들은 녹농균 자체의 고유한 독성의 위험은 없으면서 인체에 투여시에 효과적으로 녹농균에 대한 항체의 형성을 유발함으로써 우수한 면역원성(즉, 항원성) 작용을 나타낼 수 있는 수단을 찾기 위해 광범한 연구를 수행하였다. 그 결과, 녹농균-감염 환자로 부터 분리된 녹농균을 피셔 면역형태에 따라 구분하여, 이들은 각각 반복 순화시킴으로써 약독화시키면, 그의 세포벽 단백질이 녹농균 감염 예방용 백신의 제조에 유용한 신규의 안전한 약독화 녹농균주가 수득됨음 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have found a wide range of methods to find excellent immunogenic (ie antigenic) action by effectively inducing the formation of antibodies against Pseudomonas aeruginosa when administered to a human body without the risk of inherent toxicity of Pseudomonas aeruginosa itself. One study was conducted. As a result, the Pseudomonas aeruginosa isolated from Pseudomonas aeruginosa-infected patients were classified according to Fisher's immunity, and each of them was attenuated by repeated purifying. It was confirmed that the obtained and completed the present invention.

따라서, 본 발명은 녹농균 자체의 독성은 없으면서 그의 세포벽 단백질이 항원성만을 나타내도록 약독화시킨 신규의 안전한 녹농균주, 특히 녹농균에 감염된 환자로 부터 녹농균주를 분리하여, 이들 분리된 미생물을 피셔-데블린 면역형대(Fisher-Devlin Immunotype)에 따라 7종의 형태로 구분한 후, 이중 피셔 면역형 타입 5에 해당하는 미생물만을 선택하여 이를 실험동물에 반복적으로 주입하여 순화시켜 가장 약독화된 균주를 선별함으로써 수득되는 안전한 약독화 녹농균주인 CFCPA 50243 균주에 관한 것이다.Thus, the present invention isolates these isolated microorganisms from novel safe Pseudomonas aeruginosa strains, particularly patients infected with Pseudomonas aeruginosa, which have been attenuated so that their cell wall proteins are only antigenic, without the toxicity of Pseudomonas aeruginosa itself. After dividing into seven types according to the Fisher-Devlin Immunotype, only the microorganisms corresponding to the Fisher Immunotype 5 were selected and repeatedly injected into the experimental animals to be purified to select the most attenuated strains. CFCPA 50243 strain which is a safe attenuated Pseudomonas aeruginosa strain obtained.

또한, 본 발명에 따르는 상기한 바와 같은 약독화된 안전한 녹농균주 CFCPA 50243로 부터 순수하게 분리하여 정제한 세포벽 단백질은 그 자체로 녹농균 감염 예방용 백신으로 사용할 수 있거나. 또는 이러한 세포벽 단백질에 의해 동물체내에서 유도된 항체 면역글로부린은 녹농균 감염증 치료제로 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 녹농균 감염증 치료제 및 녹농균 감염 예방용 백신의 제조를 위한 약독화 녹농균주 CFCPA 50243의 용도에 관한 것이다.In addition, the cell wall protein purified purely from the attenuated safe Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243 as described above according to the present invention can be used as a vaccine for preventing Pseudomonas aeruginosa infection by itself. Alternatively, antibody immunoglobulins induced in animals by such cell wall proteins can be used as a therapeutic agent for Pseudomonas aeruginosa infection. Accordingly, the present invention relates to the use of attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243 for the preparation of a Pseudomonas aeruginosa infection treatment and a vaccine for preventing Pseudomonas aeruginosa infection.

녹농균의 피셔-데블린 면역형태는 타입1부터 7까지의 7종으로 구분되는데 본 발명에서는 이들 7종의 녹농균중에서 타입 5의 균주를 약독화 대상균주로 선택하였다.Fischer-Deblin immune forms of Pseudomonas aeruginosa are classified into seven types from 1 to 7, and among the seven Pseudomonas aeruginosas, a strain of type 5 was selected as the attenuated strain.

본 발명에 따르는 안전한 약독화 녹농균주는 녹농균에 감염된 것으로 판정된 환자의 혈액으로 부터 피셔 면역형태의 타입 5에 해당하는 녹농균주를 순수하게 분리하여 반복적인 순화과정을 통해 약독화시킴으로써 수득된다. 이렇게 하여 수득되는 안전한 약독화 녹농균주는 균주 CFCPA 50243로 명명한다.The safe, attenuated Pseudomonas aeruginosa strain according to the present invention is obtained by purely separating the Pseudomonas aeruginosa, which corresponds to Type 5 of the Fisher's immune form, from the blood of a patient determined to be infected with Pseudomonas aeruginosa and attenuating iteratively. The safe attenuated Pseudomonas aeruginosa strain thus obtained is designated as strain CFCPA 50243.

이러한 반복적 순화과정에 의해 수득되는 약독화 녹농균주 CFCPA 50243은 형태학적이나 균학적 성질 등의 여러면에서 약독화시키기 전의 모 균주와 거의 동일하나, 모 균주가 가지고 있던 병원성은 나타내지 않으면서 오히려 녹농균 감염에 대한 항원적 성질을 새로이 나타내므로 신규의 균주인 것으로 분류된다. 따라서 균주 CFCPA 50243는 1993년 5월 12일 자로 국제 기탁기관인 한국 종균협회 부설 한국 미생물 보존센터에 기탁하여 KCCM 10033의 기탁번호를 부여 받았다.The attenuated Pseudomonas aeruginosa strain CFCPA 50243 obtained by this repetitive purification process is almost identical to the parent strain before attenuation in several aspects, including morphological and bacteriological properties, but it does not show the pathogenicity of the parent strain, but rather Pseudomonas aeruginosa infection. It is classified as a novel strain because it shows new antigenic properties. Therefore, strain CFCPA 50243 was deposited on May 12, 1993 at the Korea Microbial Conservation Center, which is affiliated with the Korean spawn association, which is an international depositing institution, and was given a deposit number of KCCM 10033.

이와 같이 약독화 녹농균주를 수득하는 순화과정은 일반적으로 균주가 목적하는 LD50치를 나타낼 때까지 반복수행하는데, 그 반복횟수는 조작하는 기술자나 모균주의 독성 상태 등에 따라 다르지만 바람직하게는 3내지 7회 반복수행한다. 이렇게 하여 수득되는 본 발명에 따르는 신규한 약독화 녹농균주의 LD50치는 2.0×107세포 이상, 바람직하게는 3.0×107세포 이상이 된다.As described above, the purification process for obtaining the attenuated Pseudomonas aeruginosa strain is generally repeated until the strain shows the desired LD 50 value. The number of repetitions varies depending on the engineer or the toxic state of the parent strain, but preferably 3 to 7 Repeat it several times. The LD 50 value of the novel attenuated Pseudomonas aeruginosa strain thus obtained is at least 2.0 × 10 7 cells, preferably at least 3.0 × 10 7 cells.

또한 본 발명은 녹농균 감염증 치료제 및 녹농균 감염 예방용 백신의 제조에 있어서 신규한 약독화 녹농균주 CFCPA 50243의 용도를 제공한다.The present invention also provides the use of the novel attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243 in the preparation of a Pseudomonas aeruginosa infectious agent and a vaccine for preventing P. aeruginosa infection.

본 발명에 따라 약독화된 녹농규주 CFCPA 50243은 다양한 크기의 발효조에서 최적 생장조건을 유지한 상태로 배양하여 다량의 균체를 수득하고, 이어서 수득한 균체를 유기용매 처리 및 추출, 분자량 크기에 따른 분리, 초원심분리 등의 일련의 과정에 따라 처리함으로써 세포벽 단백질을 수득한 후, 통상의 백신제의 제조방법에 따라 처리하여 녹농균 예방 백신제를 제조할 수 있다.According to the present invention, the P. aeruginosa CFCPA 50243 attenuated according to the present invention is cultured in a fermenter of various sizes under optimal growth conditions to obtain a large amount of cells, and then the obtained cells are treated with organic solvents, extracted, and separated according to molecular weight size. After obtaining a cell wall protein by treatment according to a series of processes such as ultracentrifugation, and the like can be prepared according to the conventional method for producing a vaccine against Pseudomonas aeruginosa.

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

우선 제1단계에서는 본 발명에 따른 약독화된 피셔 타입 5의 녹농균주 CFCPA 50243을 적절한 크기의 배양기내에서 배양한다. 이때 배지로는 트립틱 소이 브로스(tryptic soy broth)를 사용하거나, 특히는 상기와 같은 녹농균주의 배양에 적합하도록 구성된 특수 배지를 사용한다.In a first step, the attenuated Fisher type 5 Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243 according to the present invention is cultured in an appropriate size incubator. At this time, tryptic soy broth (tryptic soy broth) is used, or in particular, a special medium configured to be suitable for the culture of Pseudomonas aeruginosa as described above.

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

이러한 균체 배양단계에서 최적 배양 조건은 온도37℃, 통기량1vvm(volume/volume·minute), 접종량은 배양배지액의 5(v/v)%로 하는 것이며, 초기 2시간은 교반속도를 100ppm으로 하고, 그후에는 600rpm으로 하여 10 내지 20시간, 바람직하게는 12내지 16시간 동안 배양한다.The optimal culture conditions in this cell culture step is the temperature 37 ℃, aeration amount 1vvm (volume / volume · minutes), the inoculation amount is 5 (v / v)% of the culture medium, the initial 2 hours the stirring speed to 100ppm And then incubated at 600 rpm for 10 to 20 hours, preferably 12 to 16 hours.

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

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

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

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

이렇게 하여 수득된 약독화 녹농균주로 부터의 세포벽 단백질은 단독으로 또는 다른 피셔 면역 형태의 녹농균주에 의해 수득된 상응하는 세포벽 단백질과의 일정비율의 혼합물로 하여 백신으로 사용한다.The cell wall proteins from the attenuated Pseudomonas aeruginosa thus obtained are used as vaccines either alone or in a mixture in proportion to the corresponding cell wall proteins obtained by Pseudomonas aeruginosa of other Fischer immune forms.

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

상기한 바와 같은 단계에 따라 순수하게 분리된 약독화 녹농균의 세포벽 단백질은 또한 녹농균 감염증에 대한 치료제의 제조에 이용될 수도 있다. 즉, 이러한 세포벽 단백질을 항원으로 하여 양, 토끼, 염소 등의 실험동물에게 접종하여 항체, 형성을 유도한 후, 실험동물로 부터 채혈하여 혈청을 분리한다. 분리된 혈청을 공지의 방법으로 처리하여 목적하는 면역글로부린을 정제된 형태로 수득한다. 이때, 혈청으로 부터 면역글로부린을 정제하여 분리하는 방법은 당해 기술 분야에서 잘 알려져 있는 방법을 이용하여 수행하며[참조 : Practical Immunology, 3rd Ed., pp 292-294], 예를들면 분리된 혈청을 증류수와 혼합하여 DEAE-셀룰로즈에 가하여 흡착시킨 후, 상등액을 버리고 면역글로부린이 흡착된 DEAE-셀룰로즈를 인산염 완충액으로 수회 반복 세척하여 정제된 면역글로부린을 수득할 수 있다. 이렇게 하여 수득된 면역글로부린은 단독으로 사용할 수 있다. 그러나 필요에 따라, 본 발명의 약독화균주 CFCPA 50243로 부터 수득한 세포벽 단백질을 다른 면역형태의 녹농균 균주의 세포벽 단백질과 일정비율로 혼합하여 동물을 면역시킴으로써 유도된 면역글로부린을 녹농균 감염증에 대한 치료제로 사용할 수 있다.Cell wall proteins of attenuated Pseudomonas aeruginosa isolated purely according to the steps as described above may also be used in the preparation of a therapeutic for Pseudomonas aeruginosa infection. That is, the cell wall protein is used as an antigen to inoculate a test animal such as sheep, rabbits and goats to induce antibodies and formation, and then blood is collected from the test animal to separate serum. The isolated serum is treated by known methods to give the desired immunoglobulin in purified form. At this time, the method of purifying and separating the immunoglobulin from the serum is carried out using a method well known in the art (see: Practical Immunology, 3rd Ed., Pp 292-294). After mixing with distilled water and adsorbing to DEAE-cellulose, the supernatant is discarded and the immunoglobulin-adsorbed DEAE-cellulose is repeatedly washed several times with phosphate buffer to obtain purified immunoglobulin. The immunoglobulins thus obtained can be used alone. However, if necessary, immunoglobulin induced by immunizing an animal by mixing the cell wall protein obtained from the attenuated strain CFCPA 50243 of the present invention with the cell wall protein of Pseudomonas aeruginosa strains of other immune forms as a therapeutic agent for Pseudomonas aeruginosa infection Can be used.

투여용량은 녹농균에 감염된 환자의 연령, 체중, 성별, 건강상태 및 녹농균 감염증의 중증도에 따라 광범하게 변화하지만, 일반적으로 성인 체중 kg당 1일 0.5mg 내지1000mg, 바람직하게는 5mg 내지 100mg을 정맥내 투여한다.The dosage varies widely depending on the age, weight, sex, health status of the patient infected with Pseudomonas aeruginosa and the severity of Pseudomonas aeruginosa infection, but generally 0.5 mg to 1000 mg per kg body weight per adult, preferably 5 mg to 100 mg intravenously. Administration.

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

실시예 1Example 1

녹농균 감염 환자로 부터 피셔 면역형 타입 5의 녹농균의 분리 및 동정Isolation and Identification of Fisher Immunotype 5 Pseudomonas Aeruginosa from Pseudomonas Aeruginosa Patients

녹농균 감염증 환자들로 부터 채혈된 서로 상이한 260종의 혈액을 각각 약 1 내지 5ml씩 무균적으로 분양받아 실온에서 1시간 정도 방치한 후, 4℃의 냉장고에서 밤새 보관한 다음 4℃에서 1500g으로 10분간 원심분리하여 고형물을 제거하고 상등액으로 혈청을 수득하였다. 미리 준비되 1.0 내지 1.5% 아가(agar)를 첨가한 트립틱 소이 브로스 배양평판에 상기에서 얻어진 혈청을 인산염 완충용액(ι당 Na2HPO41.15g, KCl 0.2g, KH2PO40.2g, NaCl 8.766g)으로 1:10의 비로 희석하여 각각을 도말한 후, 37℃로 유지되는 호기성 조건의 배양기에서 12시간 이상 배양하였다. 이렇게 하여 수득된 배양물을 새로운 배양 평판에 옮겨서 공지의 미생물 순수분리방법[참조 : Biology of Microorganisms]을 사용하여 미생물을 순수한 형태로 분리하였다.260 different blood samples from patients with Pseudomonas aeruginosa infection were sterilely distributed for about 1 to 5 ml each, left at room temperature for 1 hour, and then stored in a refrigerator at 4 ° C. overnight, then stored at 4 ° C. at 1500 g. Centrifugation was performed for a minute to remove the solids and serum was obtained as supernatant. The serum obtained above was prepared in a tryptic soy broth culture plate prepared with 1.0-1.5% agar, which was prepared in advance, (1.15 g of Na 2 HPO 4 per ι, 0.2 g of KCl, 0.2 g of KH 2 PO 4 , After diluting each of them in a ratio of 1:10 with 8.766 g of NaCl), each was incubated for 12 hours or more in an aerobic incubator maintained at 37 ° C. The culture thus obtained was transferred to a new culture plate and microorganisms were separated in pure form using a known microbial pure separation method [Biology of Microorganisms].

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

실시예 2Example 2

분리된 녹농균으로 분터 약독화된 미생물의 선별Screening of Bunter Attenuated Microorganisms with Isolated Pseudomonas aeruginosa

녹농균을 백신 제조에 사용될 수 있는 안전한 미생물로 약독화 시키기 위해서 타입 5의 면역형태를 가진 미생물을 반복적인 순화를 통해서 약독화시켰다. 이때 대조군으로 사용되는 독성 녹농균은 GN 11189(일본의 Episome Institute로 부터 구입)를 선택하였으며, GN11189은 2.0×106세포를 체중 20 내지 25g의 수컷 ICR 생쥐에 정맥(또는 복강)을 통해서 주입하게 되면 3일 이내에 100%의 치사율을 나타낸다.To attenuate Pseudomonas aeruginosa into a safe microorganism that can be used for vaccine production, microorganisms with type 5 immune forms were attenuated through repeated purification. The toxic Pseudomonas aeruginosa used as a control group was selected from GN 11189 (purchased from the Episome Institute in Japan), and GN11189 injected 2.0 × 10 6 cells intravenously (or intraperitoneally) into a male ICR mouse weighing 20-25 g. A mortality rate of 100% is seen within three days.

선택된 타입 4의 면역형태를 갖는 녹농균(LD505.0×106)을 트립틱 소이 브로스 내에서 실시예 1에서와 동일한 조건하에 액체 배양한 후, 4℃에서 6000g으로 10분간 원심분리한다. 수득된 세포 침전물을 생리식염수 10ml에 현탁시켜 상기와 동일한 조건으로 재원심 분리한 후, 신선한 생리식염수로 ml당 5×105, 5×106, 5×107및 5×108세포가 되도록 적절히 희석하여 각각의 세포들을 한 그룹당 10마리씩의 생쥐에게 정맥(또는 복강을 통해) 투여하였다. 이때 대조군에게는 GN 11189균주 2.0×106세포만을 투여하였으며, 3일 이내 모두 100% 치사율을 보이는 시점에서 가장 높은 균체 농도에서 생존한 ICR 생쥐로 부터 녹농균을 다시 무균적으로 분리하였다. 분리한 녹농균을 다시 트립틱 소이 아가 평판배지에 도말하여 상기에 언급한 미생물 순수 분리 방법을 사용하여 각각의 미생물을 순수하게 분리하였다.Pseudomonas aeruginosa (LD 50 5.0 × 10 6 ) having the selected type 4 immune form is liquid cultured in Tryptic Soy Broth under the same conditions as in Example 1, followed by centrifugation at 6000 g at 4 ° C. for 10 minutes. The obtained cell precipitate was suspended in 10 ml of physiological saline and recentrifuged under the same conditions as above, followed by 5 × 10 5 , 5 × 10 6 , 5 × 10 7 and 5 × 10 8 cells per ml with fresh physiological saline. Each cell was administered intravenously (or intraperitoneally) to 10 mice per group, with appropriate dilution. At this time, only GN 11189 strain 2.0 × 10 6 cells were administered, and Pseudomonas aeruginosa was isolated aseptically from the ICR mice surviving at the highest cell concentration at 100% lethality within 3 days. The isolated Pseudomonas aeruginosa was plated on tryptic soy agar plate medium, and each microorganism was purely separated using the above-mentioned microbial pure separation method.

상기와 같이 생쥐를 통해 1차로 약독화시킨 미생물을 재차 상기와 동일한 방법으로 3 내지 7회 반복 투여하여 적어도 LD50이 적어도 2.0×107세포 이상이 되도록 반복해서 처리하였다. 여기에서 수득된 약독화 균주의 실제 LD50은 3.0×107세포 이상으로 측정되었다. 이렇게 해서 안전하게 약독화된 미생물 균주를 CFCPA 50243(기탁번호 : KCCM 10033)로 명명하였다.As described above, the first attenuated microorganism through the mouse was repeatedly administered 3 to 7 times in the same manner as above, and repeatedly treated so that at least LD 50 was at least 2.0 × 10 7 cells or more. The actual LD 50 of the attenuated strain obtained here was measured at 3.0 × 10 7 cells or more. The microbial strain thus safely attenuated was named CFCPA 50243 (Accession No .: KCCM 10033).

실시예 3Example 3

약독화된 녹농균주의 생리학적 특성Physiological Characteristics of Attenuated Pseudomonas aeruginosa

(1) 실시예 2에서 수득한 약독화된 녹농균주 CFCPA 50243에 대해 pH 변화에 따른 성장속도를 측정하였다. 우선, 균주 CFCPA 50243을 pH 7.2로 유지된 트립틱 소이 브로스 50ml에 접종하여 37℃에서 200rpm의 호기성 조건을 유지하면서 12 내지 16시간 동안 전배양하였다. 이렇게 전배양하여 수득된 균체를 pH 3.0, pH 5.0, pH 7.0, pH 9.0으로 각각 유지된 신선한 트립틱 소이 브로스 500ml에 최종농도 1(v/v)%가 되도록 접종한 후, 37℃에서 상기와 동일한 조건으로 배양하면서 2시간 간격으로 샘플을 취하여 분광광도계(spectrophotometer)를 사용하여 600nm에서 흡광도를 측정하여 균체의 농도를 측정하였다. 그 결과, 균주 CFCPA 50243은 pH 5.0 이상의 조건하에서는 우수한 성장 속도를 나타내는 반면에 pH 3.0의 강산성 조건하에서는 성장을 하지 못하는 것을 확인할 수 있었다.(1) The growth rate of the attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243 obtained in Example 2 according to pH change was measured. First, strain CFCPA 50243 was inoculated into 50 ml of Tryptic Soy Broth maintained at pH 7.2 and pre-cultured for 12-16 hours while maintaining aerobic conditions at 200 ° C. at 37 ° C. The cells obtained by pre-incubation were inoculated in 500 ml of fresh tryptic soy broth maintained at pH 3.0, pH 5.0, pH 7.0, and pH 9.0, respectively, to a final concentration of 1 (v / v)%. Samples were taken at intervals of 2 hours while incubating under the same conditions, and the absorbance was measured at 600 nm using a spectrophotometer to determine the concentration of the cells. As a result, the strain CFCPA 50243 showed an excellent growth rate under the condition of pH 5.0 or more, while it was confirmed that the strain can not grow under the strong acid conditions of pH 3.0.

(2)상기(1)에서와 같은 방법으로 온도의 변화에 따른 약독화 녹농균주 CFCPA 50243의 성장속도를 측정하였다. 균주 CFCPA 50243을 pH 7.0으로 유지된 트립틱 소이 브로스 50ml에 접종하여 37℃에서 200rpm으로 호기성 조건을 유지하면서 12 내지 16시간 동안 전배양하였다. pH 7.0으로 조정한 트립틱 소이 브로스 500ml에 전배양된 균체를 최종농도 1(v/v)%가 되도록 접종한 후, 온도가 25℃, 30℃, 37℃, 42℃로 서로 다르게 유지되는 배양기에서 동일한 조건으로 배양하면서 각각의 성장정도를 600nm에서 흡광도를 측정함으로써 측정하였다. 그 결과, 균주 CFCPA 50243은 30 내지 37℃에서 우수한 성장을 나타내며 25℃나 42℃에서는 비교적 느린 성장을 나타냄을 확인할 수 있었다.(2) The growth rate of the attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243 according to the temperature change was measured in the same manner as in (1). Strain CFCPA 50243 was inoculated in 50 ml of Tryptic Soy Broth maintained at pH 7.0 and pre-incubated for 12-16 hours while maintaining aerobic conditions at 37 ° C. at 200 rpm. The incubator was inoculated with 500 ml of Tryptic Soy Broth adjusted to pH 7.0 to a final concentration of 1 (v / v)%, and then the incubator maintained at 25 ° C, 30 ° C, 37 ° C, and 42 ° C. Each growth was measured by measuring the absorbance at 600 nm while incubating under the same conditions. As a result, it was confirmed that strain CFCPA 50243 shows excellent growth at 30 to 37 ℃ and relatively slow growth at 25 ℃ or 42 ℃.

(3) 하기의 실험은 약독화된 녹농균의 탄소원에 따른 성장속도를 측정하기 위한 것이다. 균주 CFCPA 50243을 각각 pH 7.0으로 조정된 트립틱 소이 브로스 50ml에 접종하고 37℃에서 200rpm으로 유지되는 호기성 조건하에서 12 내지 16시간 동안 배양한 후, 무균상태하에 4℃에서 6000g으로 10분간 원심분리하여 미생물을 수확한 다음 10ml의 생리식염수에 현탁시켰다. 각각 서로 다른 탄소원을 함유하는 M9 배지(Na2HPO4·7H2O 12.8g, KH2PO43g, NaCl 0.5g, NH4Cl 1g) 5ml에 상기에서 수득한 미생물 현탁액 50㎕씩을 가하여 12시간 동안 배양한 후, 각각의 배양액에 대해 600nm에서 흡광도를 측정하여 미생물의 성장여부를 조사하였다.(3) The following experiment is to measure the growth rate according to the carbon source of attenuated Pseudomonas aeruginosa. Strain CFCPA 50243 was inoculated into 50 ml of Tryptic Soy Broth each adjusted to pH 7.0 and incubated for 12 to 16 hours under aerobic conditions maintained at 200 rpm at 37 ° C., followed by centrifugation at 6000 g at 6000 ° C. for 10 minutes under aseptic conditions. The microorganisms were harvested and then suspended in 10 ml physiological saline. To 5 ml of M9 medium (Na 2 HPO 4 · 7H 2 O 12.8g, KH 2 PO 4 3g, NaCl 0.5g, NH 4 Cl 1g) each containing a different carbon source, 50 μl of the obtained microbial suspension was added thereto for 12 hours. After culturing, the absorbance was measured at 600 nm for each culture to examine the growth of microorganisms.

그 결과, 균주 CFCPA 50243은 글루코즈나 β-알라닌 및 만니톨의 존재하에서는 우수한 성장속도를 나타내지만 다른 탄소공급원, 예를 들면 크실로즈, 솔비톨, 이노시톨, 말토즈, 슈크로즈, 아라비노즈, 만노즈 등의 존재하에서는 성장을 하지 못함을 알 수 있었다. 이러한 탄소공급원 이용특성은 CFCPA 50243 균주의 모주인 피셔 면역형태의 타입 5에 해당하는 녹농균주의 일반적 성장 특성(참조 : Bergey's Manual)과 실질적으로 동일한 형태이다.As a result, strain CFCPA 50243 shows an excellent growth rate in the presence of glucose or β-alanine and mannitol, but other carbon sources such as xylose, sorbitol, inositol, maltose, sucrose, arabinose, mannose, etc. It was found that growth did not exist in existence. These carbon source utilization characteristics are substantially the same as the general growth characteristics of Pseudomonas aeruginosa strains corresponding to Type 5 of Fisher's immune form, the parent of the CFCPA 50243 strain (see Bergey's Manual).

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

실시예 4Example 4

약독화 녹농균의 배양Culture of Attenuated Pseudomonas aeruginosa

(1) 실시예 2에 따라 수득된 녹농균의 균체를 다량으로 수득하기 위해 5L 배양기를 사용하였다. 5L 배양기에, 증류수 1ι당 트립틱 소이 브로스 30g을 용해시켜 수득한 배지용액 2.5ι를 pH 7.2로 조정하여 멸균시킨 후에 도입시켰다. 배양온도는 37℃, 통기량은 1vvm, 접종량은 배양용액에 대해 실시예 2에서 수득한 약독화 녹농균 균체 5(v/v)%의 조건을 사용하였으며 초기 2시간 동안은 교반 속도를 100rpm으로 유지하고, 그 이후에는 600rpm으로 고정시킨 후 12 내지 16시간 동안 배양하였다. 수득된 균체의 양은 평균적으로 배양액 ι당 대략 8g(건조 중량)이었다.(1) A 5 L incubator was used to obtain a large amount of Pseudomonas aeruginosa cells obtained according to Example 2. In a 5 L incubator, 2.5 배지 of the medium solution obtained by dissolving 30 g of tryptic soy broth per 1 증류 of distilled water was adjusted to pH 7.2 and sterilized. The culture temperature was 37 ℃, the aeration amount is 1vvm, the inoculum was used for the culture solution of the attenuated Pseudomonas aeruginosa cells 5 (v / v)% obtained in Example 2 and the stirring speed was maintained at 100rpm for the initial 2 hours After that, the cells were fixed at 600 rpm and incubated for 12 to 16 hours. The amount of cells obtained was on average about 8 g (dry weight) per culture ι.

(2) 배지로 글루코즈(30g/l), 펩톤(15g/l), MgSO4(0.5g/l), CaCO3(5g/l), KH2PO4(1g/l), FeSO4(5mg/l), CuSO4(5mg/l) 및 ZnSO4(5mg/l)로 구성된 녹농균 배양용 특수배지를 사용하는 것을 제외하고는 상기(1)에서와 동일한 배양조건으로 균주 CFCPA 50243을 배양하였다. 이 특수배지를 사용함으로써 건조중량 약 10.4 내지 10.5g의 균체를 수득하였다. 따라서 트립틱 소이 브로스를 사용한 경우에 비해 최소 30% 이상 높은 건조 중량의 균체를 수득할 수 있었다.(2) Glucose (30 g / l), Peptone (15 g / l), MgSO 4 (0.5 g / l), CaCO 3 (5 g / l), KH 2 PO 4 (1 g / l), FeSO 4 (5 mg) / l), strain CFCPA 50243 was cultured under the same culture conditions as in (1), except that a special medium for Pseudomonas aeruginosa culture consisting of CuSO 4 (5 mg / l) and ZnSO 4 (5 mg / l) was used. By using this special medium, cells having a dry weight of about 10.4 to 10.5 g were obtained. Therefore, at least 30% higher dry weight cells could be obtained than in the case of using tryptic soy broth.

실시예 5Example 5

약독화 녹농균으로 부터 세포벽 단밸질의 부분 정제Partial Purification of Cell Wall Protein from Attenuated Pseudomonas Aeruginosa

녹농균에 대한 백신을 제조하기 위해 약독화 녹농균주 CFCPA 50243로 부터 세포벽 단백질을 부분 정제하였다.Cell wall proteins were partially purified from attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243 to prepare a vaccine against Pseudomonas aeruginosa.

5L 발효조에 2.5L의 상기 실시예 4(2)에서 사용된 특수배지를 가한 후, 상기에서 언급한 것과 동일한 배양조건을 유지하면서 12 내지 16시간 동안 배양하였다. 배양이 완료된 후, 2.5L의 배양액을 4℃에서 6000g으로 20분간 원심분리하여 상등액을 제거하고, 침전된 세포를 4℃의 인산염 완충액(ι당 Na2HPO41.15g, KCl 0.2g, KH2PO40.2g, NaCl 8.766g, pH 7.2)에 현탁시키고 다시 원심분리한 후, 동일한 인산염 완충액으로 세포를 세척하였다. 수득된 세포 130g에 3용적의 아세톤을 가하여 4℃에서 12시간 이상 동안 방치하였다. 침전된 세포로 부터 아세톤을 제거한 후, 2용적의 신선한 아세톤을 다시 가하여 5 내지 10분 동안 교반하고 4℃에서 8000g으로 20분간 원심분리 시켰다. 상층의 아세톤을 제거하고 잔류물에 동일 용적의 아세톤을 가하여 상기와 동일한 방법으로 교반한 다음 원심분리하고 상등액을 제거하여 침전된 세포를 실온상태로 평판상에서 건조시켜 아세톤을 제거하였다. 건조시킨 미생물을 10(w/v)% 최종농도가 되도록 250ml의 상기와 동일한 인산염 완충액을 가하여 현탁시켰다. 4℃로 유지된 상태에서 균질화기를 사용하여 10분 동안 500 내지 1500rpm의 속도로 세포벽 단백질을 추출하였다. 수득된 현탁액을 8000 내지 10000g으로 30분간 원심분리하여 상등액을 얻은 다음, 침전세포에 다시 동일 용적의 인산염 완충액을 가하여 현탁시킨 후, 상기의 추출방법과 동일한 조건으로 2차 추출하여 다시 상등액을 얻었다.2.5L of the special medium used in Example 4 (2) was added to a 5L fermenter, and then cultured for 12 to 16 hours while maintaining the same culture conditions as mentioned above. After the incubation was completed, the supernatant was removed by centrifugation of 2.5 L of the culture medium at 4 ° C. at 6000 g for 20 minutes, and the precipitated cells were phosphate buffered at 4 ° C. (1.15 g Na 2 HPO 4 per ι, 0.2 g KCl 2 , and KH 2). After suspension in 0.2 g of PO 4 , 8.766 g of NaCl, pH 7.2) and centrifugation again, the cells were washed with the same phosphate buffer. Three volumes of acetone were added to 130 g of the obtained cells, and left at 4 ° C. for at least 12 hours. After removing acetone from the precipitated cells, two volumes of fresh acetone were added again, stirred for 5 to 10 minutes, and centrifuged at 4 ° C. at 8000 g for 20 minutes. The acetone of the upper layer was removed, the same volume of acetone was added to the residue, the mixture was stirred in the same manner as described above, centrifuged, the supernatant was removed, and the precipitated cells were dried on a plate at room temperature to remove acetone. The dried microorganisms were suspended by adding 250 ml of the same phosphate buffer as above to a final concentration of 10 (w / v)%. The cell wall protein was extracted at a speed of 500 to 1500 rpm for 10 minutes using a homogenizer while kept at 4 ° C. The obtained suspension was centrifuged at 8000 to 10000 g for 30 minutes to obtain a supernatant, and then suspended in precipitated cells by adding the same volume of phosphate buffer, followed by secondary extraction under the same conditions as the extraction method above to obtain a supernatant.

상기에서 사용한 추출방법과 동일한 조건을 사용하여 세포가 파쇄되지 않는 상태로 유지해 주면서 5 내지 6회 반복 추출하였다. 이때 세포의 파쇄 여부는 세포질내 표지물질인 특정 단백질, 즉 락테이트 데하이드로게나제 또는 헥소키나제를 측정함으로써 확인하였다. 세포질내 단백질인 락테이트 데하이드로게나제 및 헥소키나제가 혼입되지 않은 상태로 세포벽 단백질이 추출되어 있는 것으로 확인된 각각의 추출된 상등액을 모아 교반한 다음, 최종적으로 4℃에서 10,000g으로 30분간 재원심분리하여 등명한 상등액윽 수득하였다. 이렇게 하여 수득된 단백질 용액은 거의 순수한 세포벽 단백질만으로 구성되어 있으며 단백질 정량을 통해서 농도가 1mg/ml 내지 2mg/ml로 유지되도록 조정하였다.Using the same conditions as the extraction method used above, the extraction was repeated 5 to 6 times while maintaining the cells in a state of being unbroken. At this time, whether the cells were broken or not was determined by measuring a specific protein that is a cytoplasmic marker, that is, lactate dehydrogenase or hexokinase. Each extracted supernatant, which was found to have extracted cell wall protein without the incorporation of intracellular proteins lactate dehydrogenase and hexokinase, was collected and stirred, and finally, financed for 30 minutes at 10,000 g at 4 ° C. Deep supernatant was obtained by deep separation. The protein solution thus obtained consisted of almost pure cell wall proteins only and was adjusted to maintain concentrations between 1 mg / ml and 2 mg / ml through protein quantification.

실시예 6Example 6

조단백질의 순수 정제Purification of Crude Protein

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

최초 용적의 10 내지 20%로 농축된 단백질 수용액을 최초 용적의 10배인 20 내지 25L의 멸균된 인산염 완충액(ι당 Na2HPO41.15g, KCl 0.2g, KH2PO40.2g, NaCl 8.766g)으로 계속 세척해 줌으로써 분자량 100,000 이하인 단백질을 90% 이상 회수할 수 있었다. 여과액으로 분리된 분자량 100,000 이하의 단백질을 동일 시스템에서 분자량 10,000-절단 막 여과기를 사용하여 분자량이 10,000 미만인 단백질 및 기타 성분을 제거하는 동시에 분자량 10,000 내지 100,000 사이의 단백질을 1mg/ml의 농도가 될 때까지 농축시켰다. 또한, 단백질 용액에 대한 10 내지 15% 농도구배 SDS-PAGE 전기영동방법에 의해 순도를 확인한 결과 목적하는 분자량 10,000 내지 100,000 범위의 세포벽 단백질의 존재를 확인할 수 있었다.An aqueous protein solution concentrated to 10-20% of the original volume was added to 20-25L of sterile phosphate buffer (1.15 g of Na 2 HPO 4 , 0.2 g of KCl, 0.2 g of KH 2 PO 4 , NaCl 8.766 g, 10 times the initial volume). By continuing to wash), 90% or more of protein having a molecular weight of 100,000 or less was recovered. A protein with a molecular weight of 100,000 or less separated by the filtrate was removed in the same system using a molecular weight 10,000-cutting membrane filter to remove proteins and other components having a molecular weight of less than 10,000, while at a concentration of 1 mg / ml of protein with a molecular weight of 10,000 to 100,000. Concentrate until. In addition, the purity was confirmed by the 10-15% concentration gradient SDS-PAGE electrophoresis method for the protein solution, it was confirmed the presence of the cell wall protein in the range of the target molecular weight 10,000 to 100,000.

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

실시예 7Example 7

CFCPA 50243 세포벽 단백질 항원에 의한 교차방어능력 시험CFCPA 50243 Cross-Protection Test by Cell Wall Protein Antigen

실시예 6의 방법에 따라 분리 정제하여 수득한 약독화 녹농균주 CFCPA 50243 세포벽 단백질을 0.2mg/kg의 용량으로 6주된 체중 23 내지 25g의 ICR 수컷 생쥐 15마리에게 복강내 투여하여 면역시켰다. 면역시킨지 1주일 후에 3마리의 생쥐로 부터 ELISA(Enzyme-linked immunosorbent assay)를 위한 혈액을 취하였다. 나머지 ICR 생쥐에는 피셔 면역형태 타입 5에 해당하는 야생형 녹농균을 야생형 녹농균주의 LD50치(5.0×106)의 10 내지 50배에 해당하는 양으로 주입시켰다. 각 녹농균에 대한 방어효과 여부는 1주일까지 지속적으로 조사하였다. 이 시험에서 CFCPA 50243의 세포벽 단백질은 그의 모주인 피셔 면역형태의 타입 5에 해당하는 녹농균에 대해 거의 완벽한 방어 효과를 나타냈으며 채혈된 혈액에 대한 ELISA의 결과도 모두 양성반응으로, 즉 면역기능이 형성된 것으로 나타났다.The attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243 cell wall protein obtained by isolation and purification according to the method of Example 6 was intraperitoneally administered to 15 ICR male mice 6 weeks old at a dose of 0.2 mg / kg for 6 weeks. One week after immunization, blood was taken from three mice for an Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The remaining ICR mice were injected with wild-type Pseudomonas aeruginosa, corresponding to Fischer immunoform type 5, in an amount of 10-50 times the LD 50 value (5.0 × 10 6 ) of wild-type Pseudomonas aeruginosa. The protective effect of Pseudomonas aeruginosa was continuously investigated for up to one week. In this test, the cell wall protein of CFCPA 50243 showed almost complete protection against Pseudomonas aeruginosa, a type 5 of its parent, Fisher's immune form, and all of the results of ELISA against blood collected were positive. Appeared.

실시예 8Example 8

세포벽 단백질의 독성시험Toxicity Test of Cell Wall Proteins

녹농균 감염에 대한 예방 목적의 성분 백신으로 사용하기 위해서는 실시예 2에 기재된 균주 자체의 안전성 뿐만 아니라, 성분 백신으로 사용하고자 하는 세포벽 단백질 자체의 안전성도 보장되어야 한다. 본 실시예에서는 세포벽 단백질을 정제하여 실험동물인 생쥐에게서 안전한지 여부를 조사해 보았다. 즉, 약독화된 CFCPA 50243 균주를 5L 발효기에서 트립틱 소이 브로스를 배양배지로 사용하여 배양한 후, 실시예 4, 5 및 6에 따라 처리하여 추출된 세포벽 단백질의 농도가 1mg/ml가 되도록 조정한 후, 제균하여 독성시험의 단백질원으로 사용하였다.In order to be used as a component vaccine for the purpose of prevention against Pseudomonas aeruginosa infection, not only the safety of the strain itself described in Example 2 but also the safety of the cell wall protein itself to be used as the component vaccine should be ensured. In this example, the cell wall protein was purified and examined to determine whether it was safe in mice, experimental animals. In other words, the attenuated CFCPA 50243 strain was cultured in a 5L fermentor using tryptic soy broth as a culture medium, and then treated according to Examples 4, 5, and 6 to adjust the concentration of the extracted cell wall protein to 1 mg / ml. Afterwards, it was disinfected and used as a protein source for toxicity test.

독성시험에서 실험동물로는 체중 20 내지 22g의 ICR계 수컷 생쥐를 사용하였다. 단백질원의 주입경로는 정맥주사이며, 시험군에 사용한 단백질의 양은 각각 20mg/kg, 100mg/kg이었고, 대조군에는 생리식염수 25rnl/kg를 투여하였다. 표 1에서 보는 바와 같이 CFCPA 50243균주의 세포벽 단백질은 실험동물의 체중에 전혀 영향을 미치지 않으며 정상적인 성장을 나타냈고, 그 이외의 별다른 증상도 관찰되지 않았다. 또한 각 장기의 특이한 변화나 증상도 발견할 수 없었다.In the toxicity test, ICR-based male mice having a body weight of 20 to 22 g were used. The injection route of the protein source was intravenous injection, and the amount of protein used in the test group was 20 mg / kg and 100 mg / kg, respectively, and 25 mLl / kg of saline was administered to the control group. As shown in Table 1, the cell wall proteins of the CFCPA 50243 strain had no effect on the body weight of the experimental animals, showed normal growth, and no other symptoms were observed. Also, no specific changes or symptoms of each organ were found.

실시예 9Example 9

세포벽 단백질의 항원성 측정Antigenicity of Cell Wall Proteins

실시예 8에서와 동일하게 약독화 녹농균주 CFCPA 50243로 부터 정제하여 수득한 세포벽 단백질을 항원으로 사용하여 실험동물인 ICR 생쥐에게 0.1mg/kg 또는 0.2mg/kg의 용량으로 정맥주사하여 면역시키고, 면역시킨지 1주일후에 각 그룹의 쥐로 부터 일정량의 혈액을 채취하여 혈청을 분리하여 항체생성 여부를 ELISA 방법을 사용하여 아래와 같이 측정하였다.[J. Clin. Microbiol. 15, 1054-1058, 1982].In the same manner as in Example 8, the cell wall protein obtained from the attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243 was used as an antigen and immunized with ICR mice, which are experimental animals, at a dose of 0.1 mg / kg or 0.2 mg / kg, One week after the immunization, a certain amount of blood was collected from the rats of each group, and serum was separated. Antigen production was measured using the ELISA method as follows. Clin. Microbiol. 15, 1054-1058, 1982].

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

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

실시예 10Example 10

녹농균에 대한 면역글로부린의 생성Generation of immunoglobulin against Pseudomonas aeruginosa

실시예 5에서 CFCPA 50243 균주로 부터 수득한 세포벽 단백질 용액 0.5 내지 1ml(세포벽 단백질 100 내지 200㎍을 함유)를 알비노 토끼에게 7일 간격으로 3회 접종하였다. 그후 토끼의 혈액을 일정한 간격으로 채혈하여 혈청을 분리시켰다. 분리된 토끼 혈청 100ml를 증류수 300ml와 혼합하여 4℃의 DEAE-셀룰로즈 500g(습윤중량)에 가하였다. 이 혼합물을 4℃에서 1시간 동안 충분히 진탕한 후, 정치시켜 분리되는 상등액을 제거하고 잔류물을 증류수로 수회 세척한 다음 0.01M 인산염 완충액(구성 : NaHPO·HO 13.8g/l, NaHPO14.2g/l, pH 8.0) 200ml씩으로 3회 세척하여 순도 96% 이상의 면역글로부린 IgG 600mg을 수득하였다.In Example 5, 0.5-1 ml of cell wall protein solution (containing 100-200 µg of cell wall protein) obtained from the CFCPA 50243 strain was inoculated into the albino rabbit three times at 7 day intervals. Thereafter, rabbit blood was collected at regular intervals to separate serum. 100 ml of the separated rabbit serum was mixed with 300 ml of distilled water and added to 500 g (wet weight) of DEAE-cellulose at 4 ° C. After the mixture was sufficiently shaken at 4 ° C. for 1 hour, the mixture was left to stand to remove the supernatant, and the residue was washed several times with distilled water, followed by 0.01 M phosphate buffer (constitution: NaHPO · HO 13.8g / l, NaHPO14.2g / 1, pH 8.0) washed three times with 200 ml each to obtain 600 mg of immunoglobulin IgG with a purity of 96% or more.

실시예 11Example 11

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

실시예 10에서 수득한 CFCPA 50243 균주에 대한 면역글로부린의 녹농균 감염증에 대한 치료효과를 다음과 같은 방법에 의해 확인하였다. 이하에서는 각 군당 10마리씩의 생쥐를 사용하였다.The therapeutic effect of immunoglobulin against Pseudomonas aeruginosa infection against the CFCPA 50243 strain obtained in Example 10 was confirmed by the following method. In the following, 10 mice were used in each group.

생쥐에게 피셔 면역형 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 각각의 병원성 녹농균 균주를 각각 1.0 내지 3.0×10 세포씩 복강내 주사하여 녹농균 감염증을 야기시키고, 2시간 내지 4시간 후에 생쥐에게 CFCPA 50243 균주에 대한 면역글로부린을 1 내지 10mg/생쥐의 양으로 복강내 주사하여 치료 효과를 시험하였다. 대조군에는 면역글로부린에 대한 주사용 생리식염수 0.5ml를 정맥주사하였다.The mice were challenged with 1.0 to 3.0 × 10 strains of each of the pathogenic Pseudomonas aeruginosa strains of Fisher Immunotypes 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7. Cells were intraperitoneally injected to cause Pseudomonas aeruginosa infection, and 2 to 4 hours later, mice were intraperitoneally injected with immunoglobulin for the CFCPA 50243 strain at an amount of 1 to 10 mg / mouse to examine the therapeutic effect. In the control group, 0.5 ml of saline for injection against immunoglobulin was injected intravenously.

그 결과, 주사용 생리식염수만을 투여한 대조군에서는 48시간 이내에 50% 이상, 72시간에 100%의 치사율로 나타낸 반면에 면역글로부린을 투여한 군중 피셔 면역형 5의 균주 감염군에서는 72시간 후에도 80% 이상의 생존율을 나타내었다. 그러나. 피셔 면역형 1, 2, 3, 4, 6 및 7의 균주 감염군에서는 CFCPA 50243 균주에 대한 면역글로부린이 생존을 연장시키지 못하는 것으로 입증된다.As a result, the control group administered with only saline for injection showed a mortality rate of 50% or more within 48 hours, and 100% at 72 hours, whereas 80% after 72 hours in the group infected with the group of immuno-fluorine-inoculated group Fisher Immunotype 5 Survival rate was shown above. But. In the strain infected group of Fisher immunotypes 1, 2, 3, 4, 6 and 7, it has been demonstrated that immunoglobulin against CFCPA 50243 strain does not prolong survival.

실시예 12Example 12

면역글로부린의 제제화Formulation of Immunoglobulins

실시예 10에서 수득한 약독화 녹농균주 CFCPA 50243에 대한 정제된 녹농균 면역글로부린을 체중 kg당 항체 면역글로부린 1 내지 100mg이 투여될 수 있도록 다양한 약제학적으로 허용되는 담체를 사용하여 제제화하였다. 제제화된 면역글로부린을 녹농균 감염증이 유발된 생쥐에게 투여하여 담체의 종류에 따른 면역글로부린의 유효성 차이를 관찰하여 보았다. 그 결과, 액체제제의 경우에는 담체로 주사용 생리식염수 또는 인산염 완충액을 사용한 면역글로부린 제제가 유효성이 높았으며, 동결 건조제제인 경우에는 만니톨, 사카로즈 또는 락토즈를 담체로 사용한 경우가 높은 유효성을 나타내었다. 반면에 동결 건조 제제의 경우에 인체알부민을 본 발명에 따른 녹농균 면역글로부린과 병용한 경우에는 오히려 유효성이 낮아졌으며, 액체제제의 경우에는 수산화알루미늄을 약제학적 담체로 사용한 경우에 효과가 낮아졌다. 시험 결과는 다음 표 2에 요약하여 기재하였다.Purified Pseudomonas aeruginosa immunoglobulin against attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243 obtained in Example 10 was formulated using various pharmaceutically acceptable carriers so that 1 to 100 mg of antibody immunoglobulin per kg body weight could be administered. Formulated immunoglobulin was administered to mice inducing Pseudomonas aeruginosa infection to observe the difference in efficacy of immunoglobulin according to the type of carrier. As a result, immunoglobulin preparations using physiological saline or phosphate buffer as a carrier were highly effective in liquid preparations, and mannitol, saccharose or lactose in freeze-dried preparations were highly effective. It was. On the other hand, in the case of lyophilized formulations, human albumin is used in combination with the Pseudomonas aeruginosa immunoglobulin according to the present invention, but the effectiveness is lowered, and in the case of liquid formulations, the effect is decreased when aluminum hydroxide is used as a pharmaceutical carrier. The test results are summarized in Table 2 below.

상기에서 보는 바와같이, 본발명에서 약독화된 녹농 균주CFCPA50243(KCCM10033)은 독성면에서 상당히 안전한 미생물이면서 동시에 세포벽 단백질의 안전성 및 항체생성능이 우수하고, 또한 피셔 면역형태중 모주인 타입 5의 녹농균에 대해서 우수한 방어 능력 및 치료효과를 나타내므로 녹농균 예방 성분 백신 및 녹농균 감염증 치료제의 제조를 위한 미생물로서 매우 우수함을 알 수 있다.As can be seen from the above, the attenuated Pseudomonas aeruginosa strain CFCPA50243 (KCCM10033) is a highly safe microorganism in terms of toxicity, and has excellent safety and antibody production of cell wall proteins, and is also a type of Pseudomonas aeruginosa, which is the parent of Fisher's immune forms. Since it shows excellent protective ability and therapeutic effect against, it can be seen that it is very excellent as a microorganism for the production of Pseudomonas aeruginosa preventive ingredient vaccine and Pseudomonas aeruginosa infectious agent treatment.

Claims (3)

피셔 면역형의 타입 5에 해당하는 녹농균주를 순수하게 분리하여 반복적으로 순화시켜 약독화시킨 안전한 약독화 녹농균주 CFCPA 50243(KCCM 10033)로 부터 순수하게 분리, 정제하여 수득한 세포벽 단백질을 함유함을 특징으로 하는 녹농균 감염 예방 백신.It contains the cell wall protein obtained by purely separating and purifying the purified Pseudomonas aeruginosa strain of the Fisher Immunotype 5 from the purified, attenuated Pseudomonas aeruginosa strain CFCPA 50243 (KCCM 10033). Pseudomonas aeruginosa infection prevention vaccine. 제1항에 있어서, 약독화 녹농균주 CFCPA 50243의 LD50이 3.0×107세포 이상임을 특징으로 하는 녹농균 감염 예방 백신.The vaccine of claim 1, wherein the LD 50 of the attenuated Pseudomonas aeruginosa CFCPA 50243 is 3.0 × 10 7 cells or more. 제1항에 있어서, 세포벽 단백질 이외에 추가로 약제학적으로 허용되는 부형제를 함유하는 녹농균 감염 예방 백신.2. The Pseudomonas aeruginosa infection prevention vaccine according to claim 1, further comprising a pharmaceutically acceptable excipient in addition to the cell wall protein.
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