C형 간염 바이러스 예방 및 백신 설계로 자가 면역 실현시키기

C형 간염의 면역반응 실험으로 백신설계에 대해 알아보자!!

 

 

면역계에 의한 바이러스 복제의 억제는 감염의 확산을 제한하고 질병의 진행을 조절하는 데 가장 중요합니다. 본질에서 바이러스 감염의 통제는 비특이적 선천적 면역 반응과 바이러스 특이적 단백질에 대한 적응적 반응으로 구성됩니다. 백신 중재는 B 세포 항체 생산 (체액) 및 세포 매개 (CD4 + 및 CD8 +) 면역을 자극하는 것을 목표로 합니다.

 

그러나 효과적인 HCV 백신의 개발을 방해하는 몇 가지 주요 장애물이 있습니다. 첫째, 인간을 제외하고 유일하게 전염성 HCV 동물 모델은 값비싸고 가용성이 제한된 보호 종인 침팬지입니다. 둘째, 침팬지와 환자의 광범위한 연구가 면역 반응에 대한 통찰력을 제공했지만, 면역계가 왜 HCV 감염을 제거하는 데 비효율적인지에 대해서는 아직 확실하지 않습니다. HCV는 검출 가능한 체액 성 및 세포성 면역에도, 간 경변 및 간세포 암종으로 이어질 수 있는 감염된 개체의 만성 50-80%를 유도합니다. HCV는 또한 코어, E1 및 NS5 유전자 내의 뉴클레오타이드 다양성에 기초하여 6개 이상의 주요 유전자형 및 50개 초과의 서브 타입으로 나뉘어 매우 가변적입니다. 또한, 다른 RNA 바이러스에서 관찰된 바와 같이, HCV는 게놈을 따라 별개의 초 가변 영역 내에서 서열 다양성이 다른 중종 변이체로 불리는 관련되지만, 별개의 바이러스 집단의 그룹으로서 존재합니다. E2 당단백질 (으뜸가는 백신 표적)의 N- 말단은 주요 초 가변 영역 1 (HVR-1)을 함유하고 HVT 1의 서열 변이는 면역학적으로 유도된 HVR1- 항체 탈출 돌연변이체와 관련되어 있습니다.

 

첫 번째 중화 항체 에피토프는 HVR-1 영역 내에 있고, HVR-1 펩타이드로 토끼의 면역화로부터 얻음과 면역 혈청은 침팬지에서 상 동성 HCV에 대해 보호되는 것으로 밝혀졌지만, 지속하는 '탈출' 돌연변이체에 대해서는 보호되지 않았습니다. 만성 감염 동안 그럼에도, 이전 HCV 감염을 해결하고 재감염 가능성이 적은 정맥 내 약물 사용자와 관련된 연구는 HCV에 대한 면역성이 일부 개인에서 성공적으로 생성될 수 있음을 시사합니다. 또한, 최근 연구합니다 (HCV 외피 단백질 (E1 및 E2)에 다수의 에피토프를 대상으로 하는 보다 광범위한 중화 능력을 촉진할 수 있음을 나타냅니다. 급성기 HCV 감염에 대한 면역 학적 연구는 이 기간이 감염 결과를 결정하는 데 중요하다는 것을 시사합니다. 인간과 침팬지에서, 급성 감염의 정리는 강력하고 다중-특이적 CD4 + 및 CD8 + T 세포 반응을 동반합니다. HCV 감염의 면역 매개 제어는 HCV 특이적 T 세포의 간 내 구획화, HCV / HIV 공동 감염된 개체의 공격적인 질병 진행 및 환자의 면역 억제에 의한 바이러스 부하 증가로부터 명백합니다.

 

 

 

C형 바이러스 백신의 전략

 

예방 접종의 원칙은 병원체에 감염되면 2차 면역 반응이 빠르게 진행되도록 숙주에서 '프라이밍 된'상태를 유도하는 것입니다. 유기체의 복제를 제거 또는 억제하고 임상 질환으로부터 보호하는 목표는 기억 T 및 B세포 및 혈청 중화 항체에 의존합니다. 숙주 세포에서의 바이러스 감염 및 복제는 수명이 긴 항체 및 세포 매개 면역을 유발하는 것으로 알려졌습니다. 이러한 특징들은 안전성 문제 후 백신 후보로서 바이러스 벡터가 매력적이게 합니다. 이들은 단일 투여 후 장기 면역을 종종 유도 할 수 있기 때문에 감쇠 또는 불활성화에 의해 해결됩니다.

 

약의 독 화 또는 불활성화를 촉진하기 위해 세포 배양에서 성장 될 수 있는 다수의 바이러스 병원체에 대해 비-바이러스성 바이러스 백신 전략이 성공적으로 개발되었습니다. 약의 독화 생 바이러스는 전형적으로 시험 관내 세포 배양 성장 조건 동안 반복적인 통과에 의해 야기 된 독성을 감소시킵니다. 선별된 돌연변이체는 숙주에서 잘 복제되지 않으며 질병을 유발하지는 않지만, 수명이 긴 항체 및 세포 매개 면역을 효율적으로 유도합니다. 실제로, 홍역, 유행성 이하선염 및 풍진 (MMA 백신)은이 생 약의 독화 백신 접근법을 통해 많은 선진국에서 통제되고 있습니다. 천연두의 세계적인 박멸은 생 약의 독화 이종 백신의 또 다른 예입니다. 이 경우, 백 시 미아의 교차 반응 내성 (독성이 적음)은 천연두의 원인균인 바로라 바이러스 (Vol ala virus)로부터 보호됩니다. 선택적으로 표적화된 약의 독 화 백신에는 여행자를 위한 단일 황열병과 노인을 위한 수두 바이러스가 포함됩니다. 그러나 약의 독화 생백신의 주요 단점은 독성으로의 회복 위험과 면역력이 약화 된 개인에게 광범위한 질병을 유발할 가능성입니다.

 

약의 독화 생 백신을 이용할 수 없는 경우, 베타-플로피 오락 톤 또는 포럼데헤이들을 사용하여 독성 유기체의 불화성화된 조제물이 선택 사항으로 가능합니다. 그러나 이들 불활성화된 백신은 일반적으로 체액성 반응을 자극하고, 제조비용이 비싸며, 또한 화학적 불화성화는 T 세포 활성화와 같은 특정 면역 반응을 직접 공격할 수 있습니다. 하지만, 3가지 소아마비 바이러스균주를 모두 포함하고 있는 Salk 소아마비 바이러스 백신은 이 접근법의 성공적인 예이며 특히 면역 억제 아동을 보호하는데 유용합니다. 살아있는 저 비용의 백사장 폴리오 백신은 비용이 저렴하고 점막 면역의 효과적인 유도를 유발하여 서계 여러 지역에서 채택되었습니다. 계절성 인플루엔자 백신은 유사하게 불활성화된 인플루엔자 A 및 B균주를 포함합니다. 광견병 바이러스의 경우, 인간 이배체 세포 배양 유래 불활성화 백신입니다. 희박한 동물에게 물린 후 노출 후 예방 또는 노출 전 예방을 위해 투여되어 점유 노출로부터 감염 위험에 처한 동물 노동자를 보호합니다.

 

간 질환의 다른 주요 병인과 관련하여, 효과적인 A형 간염 바이러스 포르말린 불활성화 된 세포 배양 백신이 이용할 수 있습니다. 1개월 간격으로 2회 투여하면 높은 수준의 중화 항체가 유도됩니다. B형 간염 바이러스 (HBV)의 경우, 바이러스 운반체로부터 정제된 HBV 표면 단백질 또는 재조합 바이러스 접근법이 HBV 감염으로부터 보호하기 위해 성공적으로 이용되어왔습니다. 첫 번째 전략에서 미국의 동성애 남성을 대상으로 한 시험에서 0, 1, 6개월에 3번의 근육 주사가 백신의 95%를 보호하는 것으로 나타났습니다. 그러나 후자의 HBV 백신은 이제 보편적 소아 예방 접종 계획에서보다 광범위하게 사용되며 6, 10, 14주령에 제공되며, 생후 후기에 부스터가 필요할 것입니다.

 

중요한 것은 HAC 및 HBV 백신 접종은 주로 면역 저하 환경의 간 환경에서 복제되는 간 병원균에 대한 보호의 타당성을 보여줍니다. 하지만, HCV가 세포 배양에서 효율적으로 복제되지 않기 때문에 유사한 계통을 따라 HCV 백신을 개발하기 더 어렵습니다. 최근에, 3개의 독립적인 보고서는 세포 배양에서 키메라 유전자형 2a 레 풀리 콘의 완전한 HCV 복제를 설명하며, 이는 백신 전략을 촉진할 수 있습니다. 따라서 이 기술을 사용하여 화학적으로 불활성화 되거나 약의 독화된 HCV 균주의 대규모 정제는 HCV 백신 연구에 대한 흥미로운 전망으로 남아있습니다. 한편, HCV에 대한 면역 반응을 조작하기 위한 대안적인 재조합 접근법이 현재 HCV 백신 연구에 사용되어 왔습니다.

 

 

 

 

침팬지에서 재조합 HCV 단백질 하위 단위의 연구

 

1990년대 초 침팬지는 바이러스 중화의 대상으로 추정되는 정제된 재조합 HCV E1 및 E2 당단백질로 면역되었습니다. REV 발현 생성물이 대체 백신 요법에서 강력한 항체 반응을 유도하는 것으로 알려졌기 때문에 이들 서브 유닛 백신에 대한 공급원 벡터는 재조합 백 시 니아 (REV)였습니다. 이들 REV 벡터는 프로토타입 HCV-1 구조 (core-E1-E2 1-906 ) cDNA로부터 고수준 단백질 발현을 입증하였습니다. MF59 아주 번트와 혼합된 정제된 E1 및 E2 제품은 또한 소용량의 상동 HCV에 대한 도전에 따라 보호가 관찰되었으나 이종 HCV 감염에 대해서는 보호되지 않았기 때문에 중화 항체를 생성하였습니다. 후속적으로, E1 / E2 항원이 HCV 유형 사이에서 유전적 변이에 민감한 것으로 보이므로, HCV 유전자형 사이에서 고도로 보존된 HCV 코어 단백질도 평가되었습니다.

 

그러나 소단위 백신만으로도 세포 독성 T 림프구 (TCL) 반응을 유도하는 데 비효율적인 것으로 보이므로, 핵심 단백질은 사포닌, 콜레스테롤 및 인지질 (ISCOM)로 구성된 40nm 매트릭스와 결합하였습니다. 고전적인 ISCOM 방법은 CD4 + 및 CD8 + 매개 반응의 프라이밍을 쉽게 하기 위해 아주 반트 플랫폼 내에 항원을 포획합니다. HCV 백신 연구를 위해, 대장균 정제 코어 단백질이 ISCOMATRIX에 흡착되는 비고 전적인 ISCOM 접근법이 사용되었습니다.

 

생성된 미립자는 강력한 장기 수명, CD4 + 및 CD8 + 반응을 자극하고 붉은 털 원숭이에서 항-코어 항체뿐만 아니라 Th0- 타입 (Th1 및 Th2- 타입 사이도 카인)을 유도 하였습니다. 살균 면역성을 생성하기 위한 HCV ISCOM 백신의 전망은 보고되기를 기다리고 있지만, 핵심 백신 자체는 HLA-B44 +바이러스 역가가 낮고 코어 -CD4 + T 세포 반응이 경증의 간 질환과 관련이 있는 환자, HCV 유형에 대한보다 광범위한 반응을 촉진하기 위해, 다른 연구는 다른 단리 물 (HCV-6)로부터의 HVR-1 펩타이드와 조합된 바큘로 바이러스 감염 세포로부터 정제된 E1 AA 192-330 및 E2 aa 390-683 (HCV-N2)의 절단된 형태를 이용하였습니다. 그러나 침팬지에서 E1 / E2에 대한 높은 항체 반응에도, HVR-1 펩타이드에 대한 낮은 수준의 면역 반응은 HVR-1 (HCV-6) 항체 반응을 증폭시켜서 만 달성 된 HCV-6 도전에 대한 멸균 면역의 부족을 가져왔습니다.

 

항체 반응만으로는 HCV 감염을 중화시킬 수 없는 것으로 보였으며, 이러한 관찰은 HCV 감염을 제어하기 위해 더 넓은 면역 반응을 촉진할 수 있는 기술에 대한 요구 사항을 지적하였습니다. 이와 관련하여, DNA 백신 기술의 도입은 E1 / E2 서브 유닛 백신에 대한 대안적 또는 보완적 접근법을 제공하였습니다.

 

 

 

HCV 내성을 생성하는 재조합 DNA 접근법의 효능

 

알몸 DNA 또는 플라스미드 백신은 숙주의 접종 후 면역 반응을 자극하기 위해 발현되는 바이러스 유전자를 암호화합니다. DNA 백신 접종은 양호한 항체 반응을 프라이밍하고 TCL 반응을 증가시키는 이점을 제공하는 것으로 보고되었습니다. 실제로, HCV 코어 및 E2 서열을 단독으로 암호화하거나 BLAB / c 마우스에서 HCV 또는 HBV에 대한 TCL 반응 및 B형 간염 표면 항원 유도 항체와 융합된 DNA- 유래 면역원이 있습니다. 그러나 재조합 DNA 백신 접종된 동물은 추정된 세포 수용체 CD81에 대한 정제된 HCV E2의 결합을 차단할 수 있는 중화 항체가 부족하였습니다. 또한, 같은 연구는 포유동물 세포에서 발현된 소포체 보유 재조합 E2 단백질이 중화 항체를 유도하는 데 우수하다는 것을 강조하였습니다. 후자의 발견은 정확하게 단백질 분해 처리되고 따라서 실질적으로 접힌 항원을 생성하는 것의 중요성을 강조합니다.

 

이상으로 C형 간염에 대한 백신을 만들기 위해 분자생물학적 관점에서 바라본 의견이었습니다. 감사합니다.