트랜스로 상보되는 게놈 결손의 호흡기 세포융합 바이러스 document_id A220623042771

발명의 배경 인간 호흡기 세포융합 바이러스는 뉴모바이러스 속의 파라믹소바이러스 패밀리로 분류된다. 이 바이러스는 유아, 중장년 및 면역기능이 저하된 사람에게서 중증 하부 기도 질환의 주요 원인이 된다. 이 바이러스는 또한 좀 더 나이든 어린이 및 성인의 상부 기도 질환의 중요한 인자이다. 현재, 당업계에서 이용할 수 있는 효과적인 h-RSV 백신은 없다. RSV는 그의 표면에서 두개의 주 항원, 즉 부착 단백질 G 및 융합 단백질 F를 발현하는 인벨롭(enveloped) RNA 바이러스이다. 이 두 단백질은 보호 항체를 자극하는 것으로 나타났다. G는 공지된 두 h-RSV 서브그룹 A 및 B의 결정인자이다. 두 그룹간에 항원차를 확인할 수 있다. G 단백질은 그룹 A내에서 최대 20%의 G 단백질 서열 차이 및 그룹 A와 B 사이에 53% 아미노산 상동성만으로 고도의 변이를 나타낸다(Mufson 1988, Cane 1991). 현재 RSV 감염에 대한 특정 질환소질(예: 조산)의 신생아를 치료 및 보호하기 위해 RSV-강화 면역글로불린(레스피감(Respigam)) 또는 F에 대한 합성 인간화 모노클로날 항체(팔리비주마브(Palivizumab))를 사용한 수동 면역화가 이용되고 있다(Robinson 2000, Greenough 2000). RSV 병리는 바이러스 자체에 의한 세포 손상 및 면역계 과잉반응에 의한 조직 손상이라는 두가지 주요 측면을 가진다. 후자는 백신 설계를 매우 복잡하게 만드는 요인이 되고 있다. RSV 감염은 매해 말즈음 북반구에서 절정을 이루는 겨울에 한정되는 계절적 질환이다. RSV는 두살 미만의 거의 모든 유아를 대부분 2회 감염시킨다. 나이가 더 든 사람은 대체로 환경에 따라 2년 주기로 감염되며, 유아 및 영아와 긴밀히 접촉한 사람은 50%의 위험성이 있다. 바이러스는 긴밀한 접촉, 비말 또는 오염된 피부를 통해 확산된다. RSV는 에어졸을 통해 유효하게 확산되지 않으며; 바이러스 입자는 비교적 불안정하다. 상부 기도(URT)로부터 하부 기도(LRT)로의 바이러스 내부 확산은 주로 일차 감염동안 URT 상피에서 형성된 바이러스 입자를 흡입함으로써 발생한다. 융합체 형성에 의한 확산(이를 칭하게 된 바이러스의 병리 특성중 하나)은 제어가 불가능하고, LRT 감염에 이차적인 역할을 수행할 수 있다. 일반적으로, RSV 병리는 URT에서 시작하며; 코, 다소 덜한 정도로 눈을 통해 유입되나, 입을 통해 유입되지는 않는다. URT 조직으로 제한된 경우, 질환은 성인에게 심각한 경우도 있긴 하지만 보통 감기에 한정된다. 그러나, 바이러스가 LRT에 도달하면, 보호받지 않은 사람에게 세기관지염 및 폐렴이 발생할 수 있다. 영유아에서, 이는 생명을 위협할 수 있으며, 약 1/100이 입원 및 의학적 호흡을 필요로 하고; 이중 1%는 사망하게 된다. 중장년층에서 RSV에 기인한 LRT 질환은 입원의 주 원인이며, RSV가 독감 유사 질환 25%를 초래할 것으로 여겨지고 있다. RSV에 대한 면역 반응은 복잡하다. 일반적으로, h-RSV에 대한 노출은 LRT 질환을 보호하는 반응을 증강시킬 것이다. 이러한 반응은 노인에게서 약해져 노인 집단이 RSV에 매우 감수성이 되게 만든다. URT 질환에 대한 효과적인 장기 보호는 가능하지 않은 것으로 나타났다: 재감염이 심지어 같은 계절에도 자주 일어나며, 이는 바이러스 변이에 의해 야기되지 않는다. RSV 감염에 대한 보호에 LRT 질환을 예방할 수 있는, 혈액 순환 바이러스 단백질 F 및 G에 대한 항체가 연루된다. URT 감염은 F 및 G의 점막 항체에 의해 조절이 가능하나, 이들은 제한된 수명을 갖는다. 미확인 바이러스 단백질로서 CD8+ T 세포는 감염 조직으로부터 바이러스를 제거하는데 필요하나, 이들은 수명이 짧고 이들의 저장소로부터 효과적으로 보충되지 않는 것으로 나타났다. 가장 유망하게, 이는 아마도 G 유전자에서 코딩되는 RSV-발현 인자에 의해 야기될 것이다(Srikiatkhachom, 1997a). RSV 질환의 주요 특징은 병리의 면역 증강이다. 제한된 상황으로, 세포 면역 반응은 과도하게 유발된 과립구로부터 방출된 감염 조직 또는 시토킨의 작용으로 RSV 질환을 악화시키게 된다. 숙주 질환소질이 이 반응 및, 또한 때에 따라 출생후 최초 RSV 감염 시기에 관련된다. 불행히도, 포르말린-불활성화된 RSV를 사용한 초기 백신 사용은 이들을 예방접종한 경우 wt 감염시에 면역 증강된 병리가 우세해 지는 것으로 나타났다(Kim 1969). RSV에 함유된 인자가 이러한 현상에 관여하며, 포르말린 처리에 의해 방출되는 것이 명백한 것으로 나타났다. 그로부터 40년 동안, 바이러스 G 단백질이 이들 문제의 주 매개체인 것으로 서서히 드러났으나, 메카니즘은 밝혀지지 않았다(Srikiatkhachorn 1997b). 임의 경우에, 비리온중 G 단백질에 의한 예방접종(즉, 불활성화된 바이러스 제조시에, 펩티드 형태 또는 막에 적절히 삽입되지 않은 발현 산물로서)은 모델 시스템에서 면역을 증강시킬 것으로 생각된다. 즉, G가 RSV 면역에 어느 정도 기여하지만, 그의 성질은 또한 백신 설계를 복잡하게 만들기도 한다. 초기 생 RSV 백신 후보로서 저온 계대배양(cold passaged) 또는 온도-민감 돌연변이체가 포함되었다. 전자는 감온 상태에서 배양하여 성장을 저온 의존성으로 유도하여 약독화시킨 반면, 후자 돌연변이체는 화학적 또는 조사선 돌연변이유발에 의한 복제를 특정, 보통 고온 의존성이 되도록 제조되었다. 이들 생 바이러스 백신 후보들은 저약독화 또는 과약독화인 것으로 나타났다(Crowe 1998). 아단위 백신 후보가 항체 중화의 주 표적인 RSV-F 또는 G 단백질로부터 유래된다. 후보 아단위 백신, PFP2, 정제 F 단백질은 RSV-양성혈청반응 환자에 안전하나, LRT 감염 및 수반 질환을 충분히 보호하지 못한다(Gonzalez 2000). 다른 아단위 백신 해결 수단은 연쇄구균 G 단백질의 알부민-결합 도메인에 융합된 h-RSV-G의 아미노산 130-230을 포함하는 폴리펩티드로 구성된 BBG2Na이다(Power 1997). BBG2Na는 새끼 마우스에서 T 헬퍼(helper) 2 타입 반응을 유도하고, 폐 면역병리를 유도하지 않는다(Siegrist 1999). 아직까지 보호에 대한 데이터는 없다. 균형을 이룬 체액 및 세포 면역 반응에 새로운 어쥬번트를 사용하는 것이 현재 동물 모델에서 시험중에 있다(Plotnicky 2003). 백신 후보로 RSV-F 및 G 항원을 코딩하는 플라스미드-DNA 벡터를 사용하는 것이 동물 모델에서 연구되고 있다. 이들 백신은 설치류에서 보호 반응을 유도하지만(Li 2000), 한 조사실험에서 RSV-F DNA 백신 후보로 면역화된 마우스는 wt 바이러스 접종후 다소 증가된 폐 염증 반응을 나타내었다(Bembridge 2000). 인간에서 플라스미드 DNA 백신의 사용 가능 여부가 아직 알려지지 않았으며, 이러한 연구가 충분히 연구되고 보다 결정적으로 특히 신생아에 수용되기 까지는 아마 적어도 15년은 족히 걸릴 것이다. 벡터 전달 시스템에 기초한 후보 백신이 RSV 단백질을 발현하는 생 재조합 벡터로 작제되었다. 예를 들어, RSV-F 및 G를 발현하는 재조합 우두 바이러스는 마우스에서 보호 효과를 제공하지만, 침팬지에서는 이러한 보호 효과를 나타내지 않았다(Collins 1990). 문제는 이들 시스템이 안전하고(특히 우두 바이러스) 사회적으로 폭스바이러스에 대한 기존 항체(모체)에 비추어 사용가능하며 주요 표적 그룹이 신생아인지의 여부이다. 수개의 백신 후보가 역 유전에 의해 생성된 재조합 생 RSV를 기본으로 한다. 한 연구가 한랭적응(cold-adaptation) 및 온도 민감성에 관여하는 개별 또는 조합 돌연변이를 재조합 바이러스에 도입하여 이들 바이러스를 약독화시키는 것에 역점을 두었다. 과약독화 또는 저약독화로 인해, 이들 백신 후보중 어느 것도 사용가능하지 않았다. 다른 연구는 하나 이상의 바이러스성 비구조 유전자 결실에 초점을 맞추었다. 모델 시스템에서 이들 바이러스 거동에 대한 제한된 데이터만을 입수할 수 있었다(Jin 2003). RSV 백신 개발에 대한 다른 시도는 소 RSV를 사용하는 것이다. 인간 F 단백질 단독 또는 인간 F 및 G 단백질 둘 다를 가지는 키메라 소 RSV를 침팬지에서 그의 효과에 대해 평가하였다. 이 백신 후보는 야생형 h-RSV 접종후 복제가 동물이 보호되지 않을 정도로 제한되었다(Buchholtz 2000). 따라서, 현재 당업계에 이용가능한 효과적인 h-RSV 백신은 없다. 동물 모델에서 시험된 모든 RSV 백신 후보는 사용가능하지 않다. 따라서, 당업계에서는 효과적이면서 안전한 RSV 백신이 절실하며, 이러한 백신을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 발명의 설명 정의 본 발명의 명세서 및 청구범위에서, "포함하기 위하여" 및 그의 어형 변화는 낱말뒤의 항목을 포함하려는 비한정적인 의미로 사용되나, 구체적으로 언급되지 않은 항목을 제외시키는 것은 아니다. 또한, 단수는 하나 및 오직 하나의 원소만이 필요하다고 명확히 기술되지 않은 한, 복수개의 원소가 존재할 가능성을 배제하지 않는다. 따라서, 단수는 일반적으로 "적어도 하나"를 의미한다. 본 원에 사용된 용어 "비리온"은 바이러스 구조의 당단백질을 함유하는 리피드 인벨롭내 뉴클레오캅시드 단백질, 바이러스 게놈 및 레플리카제 복합체를 포함하는 바이러스 입자를 의미한다. 용어 "바이러스의 감염성", "감염 바이러스", "감염 바이러스 입자" 또는 "감염 비리온"은 감염된 새로운 바이러스를 생산할지 안할지의 여부에 상관없이 적절한 숙주 세포로 도입되어 바이러스 복제 사이클을 개시할 수 있는 바이러스, 바이러스 입자 또는 비리온을 의미한다.