NS1 변이형 약독화 인플루엔자 생백신 후보의 개발
Generation of NS1-mutant Live attenuatedHuman Influenza vaccine candidate
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초록
배 경:분자유전학의 발전으로 cDNA만을 이용하여 세포로부터 바이러스를 만들어내는 일이 가능해졌다. 인플루엔자 바이러스는 8개의 유전자 RNA 분절로 구성된 전형적인 분절형 바이러스로서 이들 바이러스 RNA을 만들어낼 수 있는 플라즈미드를 이용하여 유전자의 조작이 가능한, 여러 형태의 바이러스 합성이 가능하여졌다. 이러한 기술의 발전을 바탕으로 약독화 생백신 주로서 사용이 가능한 바이러스를 제조해 내고자 하는 일련의 시도로서 바이러스의 세포내 감염 후 나타나는 인터페론 반응을 적절히 억제하여 세포내에서 증식은 가능토록 유지하면서 독성은 약화된 형태의 사람 인플루엔자 바이러스를 만들어 내고자 하였다. 방 법:인터페론 조절 단백인 NS1의 N-말단 부위를 보유한 NS1-126, NS1-99 변이 유전자를 중합효소연쇄반응법을 이용하여 야생형 바이러스로부터 만들었고 나머지 유전자(PA, PB1, PB2, NP, NA, HA, M) 역시 동일한 방법으로 얻었다. 인플루엔자 바이러스 합성에 흔히 이용하는 293T/MDCK 세포주에서 바이러스 합성을 시도하였으며 7-9 일란에서 증폭하고 역전사 중합효소 연쇄반응 및 염기서열분석을 통하여 NS1 변이형 바이러스(A/Texas)를 최종 확인하였다. FDA에서 허가한 세포주(Vero 세포) 및 허가 가능 세포주(293, CEF 세포)에서 동일한 실험을 시행하였다. 결 과:1) 293T/MDCK 세포주로부터 유전자 재조합된 야생형 A/Texas 인플루엔자 바이러스 및 NS1 변이형 (NS1 1-126Δ, NS 1-99Δ) A/Texas 바이러스를 합성하였다. 계란에서 증폭한 NS1 변이형 바이러스의 역가 (107/mL)는 야생형 바이러스(109/mL/)에 비하여 10-100 배가량 낮았으며 인터페론 반응이 미숙한 조생란(7일란)에서 배양한 경우 역가가 높게 측정되었다. 2) 293T/MDCK 세포주에서 얻은 야생형 및 NS1 변이형 A/Texas 인플루엔자 바이러스의 성상을 FDA에서 허가한 Vero 세포주와 293, CEF 세포에서 확인한 결과 Vero 세포에서는 바이러스의 효율적인 성장이 관찰되지 못하였다. CEF 세포는 플라즈미드 DNA의 transfection이 불가능하였으나 바이러스의 성장은 비교적 효율적이었다. 293세포는 transfection, 바이러스 성장면에서 타 세포에 비하여 비교적 우수하였다. 3) Vero, CEF, 293 세포주에서 NS1 변이형 A/Texas 인플루엔자 바이러스 합성을 수 차례 시도하였으나 실패하였다. 결 론:NS1 약독화 인플루엔자 바이러스는 이미 개발된 저온 적응형(cold adapted) 바이러스에 비하여 면역학적으로 우수한 반응을 유도할 것으로 기대되는 생백신의 후보이다. 비록 현재까지 FDA에서 공인하고 있는 세포주에서의 인간 NS1 약독화 바이러스의 합성에는 실패하였으나 293/CEF의 혼합배양, 돼지 호흡기 상피세포 등 사람에 있어 보다 안전한 세포주에서의 바이러스 합성시도가 계속될 전망이어서 향후 안정적인 시스템에서 바이러스를 만들어낼 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
Background : Influenza virus reverse genetics has reached a level of sophistication where one can confidently generate virus entirely form cloned cDNA. This system makes it possible to generate attenuated live virus vaccine candidate. We tried to generate human influenza A viruses encoding altered viral NS1 proteins in various available cell lines.Materials and methods : Eight (HA, NA, NP, M, NS, PBI, PB2, PA) viral and four (PB1, PB2, PA, NP) expression plasmids were generated from A/T exas/ 36/91 influenza virus by RT-PCR and cloning with POL-I and pGEM-T vector. Two NS1 mutant cDNA (NS1-126△, NS1-99△) were also generated. We transfected these plasmids into the 293T/MDCK, 293, CEF and Vero cells and incubated with culture media for 2-3 days. And then, we inoculated cell soups into the embryonated eggs. After 3-4 days of incubation, we harvested allantoic fluid and checked viral titer by HA assay. Finally we did RT-PCR and sequencing to confirm the virus.Results : Finally we got the NS1 mutant A/Texas influenza viruses from 293T/MDCK cells, but not from FDA approved cells. However, whereas 293 cells are capable of being transfected and of growing the NS1 mutant viruses with low titer, CEF cells are only capable of growing this mutant viruses.Conclusion : 293 and CEF cells could not be used alone for acquiring NS1 mutant A/Texas influenza viruses. However, 293/CEF co-culture seems to be a resonable next step for NS1 mutant virus rescue for human using.
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