식물경구백신의 연구로, 현재 B형 간염 재조합 백신은 효모로부터 HBV 감염 입자와 흡사한 입자를 만들듯이 식물경구백신은 식물체에 유사한 입자를 발현시켜 재조합 단백질로 사용할 수 있다. 또한 Norwalk 바이러스의 capsid 유전자를 식물에 형질전환하여 얻은 capsid 단백질은 식물체에서 rNV (Norwalk virus like particle) 입자를 생성하였으며, 로타바이러스 또한 같은 방법으로 제작하여 쥐실험을 통해 항체-유도 면역반응을 확인하였다. 자궁경부암의 주 원인인 인유두종 바이러스 또한, 감자에서 HPV의 단백질을 발현시켜 VLPs (virus like particles) 생성을 확인한 바 있다.
<h2>HBV (hepatitis B surface antigen)</h2> <p>현재 사용되는 B형 간염 재조합 백신은 효모로부터 HBV 감염 입자와 유사한 \( 17 \mathrm{~nm} \) 크기의 입자를 생산하여 백신으로 사용하는데 (Wampler et al. 1985), 식물경구백신은 이와 유사한 입자를 식물체에 발현시켜 재조합 단백질로 사용한다. 이를 위해 초기 연구에서 Mason 등 (1992)이 담배에서 HBV 항원의 표면 항원 유전자 (HBsAg)를 도입해 항원 단백질의 생산 및 식물에서 발현된 항원단백질이 HBV 에 감염된 사람의 혈청에 의하여 인식됨을 확인하였고, 이후 생산된 항원을 동물에 주사하여 항체반응과 T 세포 (T cell) 면역반응이 정상적으로 유도됨을 보고 하였다 (Thanavala et al. 1995). Youm 등 (2007)은 다른 연구와 달리 감자에 \( \mathrm{preS} 2 \) 를 포함하는 HBV 중간 단백질 (middle protein)을 도입해 HBV 에 대한 항체 형성 유도가 더 원활히 유지됨을 밝힌 바 있다. 그 이후로도 꾸준히 감자 (Joung et al. 2004; Youm et al. 2007), 토마토 (Gao et al. 2003), 바나나 (Kumar et al. 2005)등 여러 작물에서 시도되어 안정적인 발현 및 백신으로서의 사용가능성이 이미 입증되었다 (Richter et al. 2000; Thanavala et al. 2005; Shchelkunov et al. 2006; Kumar et al. 2007).<h2>Rota 및 Norwalk 바이러스 capsid 단백질</h2> <p>바이러스성 설사병의 주된 원인 바이러스로 알려진 로 타 바이러스와 Norwalk 바이러스는 식물경구백신 연구초기부터 꾸준히 개발이 이루어진 항원이다. Mason 등 (1996)은 Norwalk 바이러스의 capsid 유전자를 담배와 감자에 형질전환 시켜 각각 \( 0.23 \%, 0.37 \% \) 의 TSP 를 얻어냈는데, 이 capsid 단백질은 담배잎과 감자괴경에서 면역 반응에 관여하는 \( 38 \mathrm{~nm} \)의 rNV (Norwalk virus like particle) 입자를 형성하였다. 이를 쥐에게 먹여 면역반응을 조사한 결과 혈청 \( \operatorname{IgG} \) 항체가 안정적으로 만들어짐을 확인하였다.</p> <p>로타바이러스 역시 어린 아이나 동물에게서 유발되는 설사병으로 외부 capsid 단백질의 주요 부위인 VP7을 감 자에서 발현시켜, 오랜 기간의 기내-계대배양을 통해서도 재조합 항원성분이 그대로 유지됨은 물론이고, 항체-유도 면역반응 역시 원활함을 쥐실험을 통해 검증하였다 (Li et al. 2006).</p> <h2>HPV (human papillomavirus)</h2> <p>자궁경부암은 전세계 여성에서 두 번째로 빈번히 발생 하는 암으로, 해마다 50만 명에게 발병하며, 유방암과 폐 암에 이어 세 번째로 주된 사망원인이 되는 암이다 (Kling and Zeichner 2010). 자궁경부암의 원인은 human papillomavirus 즉 인유두종 바이러스 감염에 의한 것인데, 거의 \( 80 \% \) 이상의 경우가 이 바이러스가 원인이 되어 발병한다. Warzecha 등 (2003)은 HPV의 11 과 16 번 계통의 L1 단백질을 감자에서 발현시켜 면역에 중요한 기능을 하는 VLPs (virus like particles)가 정상적으로 만들어 진다는 것을 보고하였다. 다른 연구그룹에서는 감자 이외에도 담배에서 발현 시킨 HPV 항원유전자를 쥐에게 먹인 결과 T 세포 반응 이 일어나 면역반응이 제대로 유도됨을 확인한 바 있다 (Liu et al. 2005; Fernández-San et al. 2008).</p>