본 연구에서는 경구 백신의 효율 증진을 목적으로, M cell targeting과 주변 면역세포들의 선천성 및 후천성 면역반응 유도를 동시에 일으킬 수 있는 ligand를 개발하여 이를 위해 M-like cell과 M cell의 apical에 부착 가능한 ligand를 확보하고 ligand를 발현하는 재조합 단백질을 얻은 뒤 mouse 경구투여 실험을 진행한 결과, 점막 및 전신에서 항원특이적인 면역반응이 효과적으로 유도됨을 확인하였다. 이로써 M cell targeing 및 stimulating ligand가 점막백신 보조제로서 사용될 수 있는 가능성을 제시한다.
<p>끝으로, M cell targeting 능력을 가지는 peptide를 이용한 항원전달 효율의 증진 방법인데, 아직 많은 연구자들이 사용하고 있지는 않지만 본 연구팀을 포함한 일부 연구팀에서 그 가능성이 입증된 새로운 기법이라 할 수 있다. 본 연구팀에서는 경구 백신의 효율을 증진시키고자M cell targeting과 주변 면역세포들의 선천성 및 후천성 면역반응 유도를 동시에 일으킬 수 있는 ligand를 개발 하고자 하였다. 이를 위하여 먼저 in vivo에서의 M cell 이용에 어려움이 있기 때문에 이를 극복하고자 in vitro cultured M-like cell을 얻었으며 , 확보된 M-like cell들은 M cell specific antibody (NKM- \(16 \)- \(2 \)- \(4 \))와 GP \(2 \) protein의 발현을 통해 세포의 분화를 확인하였다. 이어 phage display library를 이용한 random peptide 의 biopanning으로부터 M cell의 apical에 부착이 가능한 candidate ligand를 얻었으며, 얻어진 ligand의 특성을 분석 하고자 enhanced GFP (EGFP) 유전자의 C-말단에서 ligand를 발현하는 재조합 단백질을 얻었다. 이 peptide ligand의 M cell targeting 능력은 ex vivo loop system을 통해 mouse system과 in vitro human M cell에서 확인하였다. 또한 재조합 단백질을 mouse system에서 경구 투여를 통해 항원 특이적 면역 반응을 유도 하였을 때, 다른 ligand들과 다르게 특정 ligand (Co \(1 \))에서 항원 EGFP에 대한 높은 면역반응이 점막 및 전신에서 유도됨을 확인하였고, 경구내성은 유도되지 않았음을 확인하였다. 이 ligand가 in vivo 에서 항원을 M cell targeting을 유도 하는지 확인하기 위하여 mouse에 ligand를 포함하는 재조합 단백질을 경구 투여 \(5 \) 분 후 얻은 mouse의 PP을 얻었는데, PP를 confocal laser scanning microscope에 의해 관찰한 결과 ligand가 M cell을 통해 항원을 전달하는 것을 확인하였으며, 또한 in vitro human M-like cell 에서도 GP \(2 \)를 발현하는 세포에 특이적으로 부착하는 것을 확인하였다. Ligand의 기능을 실재 항원인 구제역 바이러스 (foot-and-mouth disease virus, FMDV)의 capsid protein인 VP1에 대하여 적용하기 위하여 VP \(1 \)-Col 재조합 항원단백질을 제조하여 mouse 경구투여 실험을 진행한 바 점막 및 전신에서 항원특이적인 면역반응의 효과적으로 유도됨을 확인할 수 있었다. 흥미롭게도 Col ligand의 sequence는 M cell binding 감염균인 Yersinia의 innate immune system의 C \(5 \)aR의 ligand로의 작용이 알려진 outer membrane protein의 일부분과 유사성을 보여 Co \(1 \)의 면역 증강효과는 선천성 및 후천성 면역반응의 연결과 관련이 있을 것으로 예상되었다. 따라서 이러한 targeting 및 stimulating ligand의 점막백신 보조제로서의 가능성을 제시할 수 있었다.</p> <h1>결 론</h1> <p>경구백신은 경제적 측면 및 투여 방법의 편리성 뿐 아니라, 점막 및 전신에서 항원 특이적 면역반응을 유도할 수 있는 장점이 있으나, 현재 상용화 되는 경구 백신은 극히 제한적이다. 이는 경구 백신이 점막이라는 환경의 장애를 극복해야 하기 때문인데, 백신이 물리·화학적 환경으로부터 유지되어야 할 뿐 아니라 면역반응의 유도를 위해 점막 안쪽으로의 진입에 성공해야만 하기 때문이다. 또한 점막의 면역세포들에 대한 활성을 높여 T cell 의존적 항원 특이적 면역반응을 유도해야 하는 어려움을 가지고 있기도 하다. 경구백신의 이러한 장애는 점막 보조제에 의해 해결될 수 있을 것으로 기대되는데, 이전에는 점막 보조제를 통한 M cell로의 targeting이 가장 중요할 것으로 생각되었으나, 최근 연구 결과들로부터 M cell targeting 및 면역 증강 효과가 점막 보조제로부터 함께 주어질 때 가장 효과적인 경구 백신의 결과를 얻을 수 있다고 결론지을 수 있겠다.</p>