백신 개발 시스템의 문제점을 고려할 때, 항원의 발현 대상을 확대해 안전하고 저렴한 백신을 제공하는 방법이 요구되어 왔다. 이에 따라 식물-분자농업 연구가 활성화되며, 식물은 백신 개발의 가능한 대상으로 포함되게 되었다. 경구용 식물 백신은 병원체의 항원유전자를 식물에 도입해 항원단백질을 합성하는 기술이다. 본 논문은 식물 유래 백신 연구를 발현 항원별, 발현 대상 식물체별, 발현율 증가를 위한 벡터, 면역 반응 향상을 위한 어쥬번트의 효과 등으로 분류하고, 실용화에 대한 전망과 기대치를 논의하였다.
<h1>서 론</h1> <p>Vaccination은 인류의 의료 행위 중 가장 경제적인 것 중의 하나로서 상당수의 감염성 질병에서 개발되어 있다. 그럼에도 불구하고 저개발 국가를 위시한 많은 사람들, 특히 전세계 3 천만명 이상의 어린이들이 백신의 혜택을 받지 못하고 있는 것 또한 현실이다. 기존의 백신-개발 시스템이 가지는 고가의 생산설비, 수송과 저장시에 요하는 냉장설비의 경제적 부담 및 백신 투여의 어려움, 위험한 동물 오염원에 대한 안전성 확보, 주사를 맞는 것 에 대한 사람들의 보편적인 거부감을 감안할 때 보다 안전하고 값싼 백신의 공급을 위하여 항원의 발현 대상이 확대되어져 왔고 1990 년대 이후로 식물-분자농업 연구가 활성화됨에 따라 식물도 그 범주에 들게 되었다.</p> <p>경구용 식물 백신 (plant derived oral vaccine)은 병원체의 항원유전자를 식물에 도입시켜 항원단백질을 합성하는 식물체를 만들어 경구로 투여하고자 하는 기술로서, 1980 년대 중반 처음 아이디어가 제시된 후 1990 년 Cutiss 와 Cardineau 에 의해 처음 시도되어 현재까지 많은 연구가 진행되고 있는 분야이다. 식물을 생산-기반으로 하는 백신은 ① 사람이나 동물의 병원체를 가지지 않는 시스템에서 항원단백질만을 목표로 발현하므로 안정성 확보 가 가능하고, ② 식품의 섭식을 통해 처치되므로 백신의 신생산비용이 저렴하고, ③ 농업체계를 활용한 대량생산으로 백신 생산비용이 저렴하고, ④ 백신의 보관에 cold-chain을 요구하지 않는 등 많은 장점을 가지고 있다. 더욱이, 식물유래 경구백신은 소화관. 호흡기, 비뇨생식 기관의 점막표면을 통해 전달되는데, 이곳은 동물 병원균의 주요 침입구로 백신을 섭취할 경우 면역글로블린 \( \mathrm{A}(\mathrm{IgA}) \) 를 생성하여 점막 세포 표면의 수용체에 병원균의 결합을 억제하는 점막 면역 반응 (mucosal immune response)에 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 또한, 식물경구백신은 항원을 과실이나 곡류와 같은 식용 부분에 발현시킴으로서 식물 세포벽이 백신 항원을 충분히 보호하여 항원이 손상되지 않고 면역원의 상태로 장 관련 림프조직에 도달할 수 있게 한다 (Carter and Langridge 2002).</p> <p>이러한 장점들과는 달리 아직도 불충분한 발현양의 문제, 면역관용의 우려 제기 및 제어된 공간이 아닌 곳에서 의 재배일 경우 대부분의 유전자변형작물들이 가지는 환경 위해성에 대한 검정 등과 같은 해결해야 할 문제들이 극복되지 못하고 있다. 또한, 연구 초기의 식물경구백신이라는 개념은 어떠한 가공 과정도 거치치 않고 항원의 발현 대상 기관 그 자체를 백신으로 취하는 것이었으나 항원의 양을 결정짓기 위한 표준화가 어렵다는 점 등의 이유로 최근에는 순수분리정제를 비롯한 단순 일차 가공을 포함하는 개념으로 좁혀지고 있는 실정이다.</p> <p>본 논문에서는 지금까지 발표된 식물-유래 백신용 연구 내용들을 발현-항원별로 분류, 발현-대상 식물체별 분류, 발현율을 높이기 위한 각종 벡터들의 세부 내용, 면역 반응 향상을 위한 어쥬번트들의 효과, 끝으로 일부 연구진들에 의하여 진행된 임상실험들을 조사하여 실용화에 얼마나 가까이 다가와 있는지를 가늠해 볼 수 있는 기회를 제공하고자 하였으며, 나아가 연구개발 현황들을 분석함으로써 앞으로의 전망과 기대치에 대하여 논의해 보고자 하였다.</p>