분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2008-02-22 14:11:36 , Hit : 5447
 HIV 백신의 효능을 증강시키는 poly IC

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2008-02-17

과학은 본질적으로 미래를 바라보는 학문이지만, 종종 과거를 돌아봄으로써 새로운 영감을 얻기도 한다. 미국 록펠러 대학의 연구진은 오랫동안 소홀히 취급되어온 poly IC(polyriboinosinic:polyribocytidylic acid)라는 분자를 에이즈백신에 결합시킴으로써 그 효과를 현저하게 증가시키는 방법을 개발하였다. 마우스를 대상으로 한 시험 결과, 새로운 백신은 HIV를 공격하는 면역세포의 수를 증가시킬 뿐만 아니라, 상당히 오랜 기간 동안 면역력을 유지시키는 것으로 판명되었다고 한다.

면역계를 이끄는 역할을 하는 수지상세포(DCs)는 오랫동안 백신개발의 강력한 원천으로 간주되어 왔다.(GTB2005071359) DCs는 병원체의 조각(펩타이드)를 다른 면역세포들에게 제시함으로써 면역반응을 촉발시킨다. 따라서 록펠러대학의 연구진은 선행연구에서 DCs를 이용하는 「수지상세포지향 백신(DC-targeted vaccine)」의 개발에 주력하여 왔다.(J Exp Med. 203:607-17) 이 백신은 항원제시수용체(DEC-205/CD205)에 대한 항체를 이용하여 HIV의 단백질(HIV gag p24)을 림프조직에서 성숙중인 DCs에 선택적으로 전달하는 것이다. 그러나 이러한 시도는 후천성면역(adaptive immunity)반응을 촉진하기는 하였지만 선천성면역(innate immunity)반응을 촉진하지는 못한다는 문제점이 있었다. 전자는 특정 병원체에 대한 특이적 면역반응이며, 후자는 일반적 병원체에 대한 비특이적 면역반응이다. HIV 백신이 AIDS를 예방하려면 선천성면역과 후천성면역을 모두 촉진해야 한다.(GTB2007100418)

따라서 연구진은 선천성 면역반응을 촉진함으로써 백신의 효능을 증가시킬 수 있는 물질을 찾기 시작하였다. 연구진은 1970년대에 발표된 "poly IC가 물질이 강력한 면역촉진물질(인터페론)의 생성을 유도함으로써 감염증이나 암의 치료제로 사용될 수 있다."라는 연구결과에 주목하였다. poly IC는 감염성 바이러스의 이중사슬 RNA를 흉내낸 합성 RNA 폴리머(synthetic RNA polymer)로서 당시 큰 주목을 받았지만, 단일요법으로 그다지 큰 효과를 보이지 못하는 것으로 판명되어 과학자들의 뇌리에서 사라져 갔으며, 현재는 연구자들에 의해 인터페론 유도제로 사용되고 있다. 그러나 최근에는 poly IC가 TLR3를 경유하여 DCs의 항원제시를 촉진함으로써 바이러스 특이적 세포성면역(virus-specific cellular immunity)을 유도하는 결정적 요인 중의 하나로 관심을 끌고 있다.(International Immunology: 16, pp. 55-63)

연구진은 이러한 점에 착안하여, "poly IC를 항원보강제(adjuvant)로 활용한다면 poly IC의 잊혀졌던 잠재력을 되살릴 수 있지 않을까?"라는 생각을 하게 되었다. 연구진이 poly IC를 「수지상세포지향 백신」과 함께 2회에 걸쳐 투여한 결과, CD4+ Th1 세포의 면역기능이 현저하게 향상되었다. T세포는 다량의 IFN-γ, TNF-α, IL-2를 생성하였으며, 이러한 효과는 실험기간 내내(7주간) 지속되었다. T세포는 HIV gag p24에 반응하여 증식하면서 계속적으로 IFN-γ를 분비하였다. 심층분석 결과, poly IC가 항원보강제의 역할을 하려면 TLR3와 MDA5(melanoma differentiation-associated gene-5) 수용체가 필요하지만, 그 유사체인 poly IC12U는 TLR3만을 필요로 하는 것으로 밝혀졌다.

"poly IC는 화학적 항원보강제로서 많은 장점을 지니고 있다. 먼저 전에 사용된 적이 있기 때문에 안전성에 관한 자료가 잘 정리되어 있다. 더구나 poly IC와 상호작용하는 것으로 알려진 수용체에는 DCs가 많이 모여드는 성질이 있다."고 연구진은 말했다. 이번 연구는 poly IC가 HIV 백신의 훌륭한 항원보강제라는 사실을 입증하였지만, 설치류를 대상으로 한 연구이기 때문에 임상에 적용되려면 아직 많은 시일이 필요하다. 연구진은 올해 말까지 임상 1상을 개시할 예정이다.

SOURCE: "The microbial mimic poly IC induces durable and protective CD4+ T cell immunity together with a dendritic cell targeted vaccine", PNAS, Published online on February 6, 2008.








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