안정적인 항시적 고발현 자궁경부암 치료백신용 벡터 및 그에 의해 형질전환된 재조합 유산균 document_id A220623073385

세균에서 유용한 외래단백질을 다량 발현시키려는 시도에 있어서 외래단백질의 생산량은 유전자 복제수, 즉, 플라스미드 수와 전사를 조절하는 데 사용되는 프로모터의 세기에 의존한다는 것이 알려져 있다. 통상적으로 많이 사용되고 있는 고발현 프로모터 외에 세균 개체당 플라스미드 벡터의 수를 변화시켜 목적단백질 발현량을 증가시킬 수 있음이 보고되었고 (Tomio, M. et al., Appl. Microbiol. Biotechnol., 28: 170, 1988), mini-F 플라스미드에서 RepE의 변이가 세균 개체 내에서 플라스미드 수를 변화시킬 수 있음이 보고되었다 (Yasuo, K. et al., J. Biol. Chem., 267:11520,1992). 인간 파필로마바이러스 (Human papilloma virus, HPV)는 세계적으로 전체 성인중 50% 이상이 감염되어 있다고 추정되며 파필로마바이러스중에 특히 HPV 16, 18, 31 및 45의 네 가지 타입은 80% 이상의 자궁경부암(cervical cancer)의 원인으로 확인되었다 (Lowy, D. R. et al., Proc. Nat. Acad. Sci., 91: 2436, 1994). 세계적으로 자궁경부암은 유방암 다음으로 여성들에게 발생 빈도수가 높은 암으로써 세계 보건 기구에 의하면 매년 전세계적으로 50만명 이상의 자궁 경부암 환자가 발생하고 있으며, 매년 300,000명 이상이 자궁경부암에 의해 사망하는 것으로 추정되고 있다. 특히 개발 도상국 및 저개발국가에서는 여성 사망의 주원인이 되고 있다 (Pisani, P. et al., Int. J. Cancer, 55: 891, 1993). IARC 통계에 의하면 특히 만성감염자가 선진국에 비해서 월등히 많은 개발도상국에 HPV 감염을 퇴치하기 위하여, 장기적으로 가장 효과적인 방법은 HPV 예방백신을 투여하는 것으로 보고되었다. 자궁경부암과 관련된 백신 개발의 방법으로는 크게 예방 백신(prophylactic)과 치료 백신(therapeutic)의 두 가지 형태에 초점이 맞추어지고 있다. 예방백신은 HPV L1/L2 항원 단백질에 의해 강한 중화항체(neutralizing antibody)가 생성되게 함으로써 숙주가 HPV에 감염되는 것을 막고, 이미 감염되었더라도 더 이상 병이 진전되지 않도록 하는데 목적이 있다. 한편, 치료 백신은 HPV E6/E7을 대상으로 하되 특이적인 세포성 면역을 유도시켜 이미 형성된 병반이나 악성 종양을 퇴화시키는 것을 목적으로 하고 있다. HPV의 E6/E7 단백질은 HPV에 감염된 세포들의 암화에 돤련 된 암 특이 항원이기 때문에 자궁경부암의 면역치료의 타겟으로 E6/E7 단백질을 이용한 치료백신 연구가 계속 진행되어 왔다. 실제로 미생물 시스템에서 합성된 HPV E6/E7 단백질을 종양 세포를 주입한 쥐에 투여하였을 경우 종양 형성이 저해되거나 지연된다는 보고가 있다 (Gao, L. et al., J. Gen. Viol., 75: 157, 1994, Meneguzzi, G. et al., Virology, 181: 62, 1991). 그러나 다른 경우들과 마찬가지로 생바이러스 백신을 이용할 경우 과다한 바이러스 복제로 인한 문제점을 유발할 수 있으므로 실제 연구에 그치는 경우가 많고 상업화까지 오랜 기간과 상당한 임상실험이 필요한 단점이 있다. 한편, 박테리아 벡터를 이용한 백신 개발 연구도 활발히 진행 중인데, 약독화된 살모넬라균(attenuated Salmonella typhimurium)에서 합성된 HPV 16 VLP가 쥐의 점막이나 전신에서 항원 특이적인 항체의 생성을 유도한다는 보고도 있다 (Denis, N. et al., Infection and immunity, 65: 3328, 1997). 합성 펩타이드를 이용한 백신은 면역반응을 유도하는데 필요한 에피토프만을 합성하여 접종(vaccination)시키는 것으로, 이미 HPV 16 E6/E7에 대한 세포성 면역 반응(Cytotoxic T Lymphocyte ; CTL)을 일으키는 에피토프가 밝혀져 있다 (Ressing, M. E. et al., J. Immunol., 154: 5934, 1995). 이러한 시도 이외에 식물에서 바이러스의 항원을 생산하기 위해 토마토 및 감자 등의 채소류를 이용하여 그 형질 전환체 채소류 자체를 경구용 백신(oral vaccine) 또는 식용 백신(edible vaccine)으로 사용하려는 연구가 진행 중에 있다. 대표적인 예로서 간염 바이러스 표면 항원 입자(Hepatitis B surface antigen particle) (Thavala, Y. F. and Artzen, C. J., Pro. Natl. Acad. Sci. USA., 92: 3358, 1995)와 파필로마바이러스의 캡시드 L1과 L2단백질 (대한민국 특허등록 제 0366608호)이 그 예이다. 그러나 식물을 이용한 시스템의 경우 발현되는 HPV L1 단백질의 양이 적고 정제의 문제가 있어 역시 상업적인 제약이 따른다는 문제가 있다. 따라서, HPV의 감염 인구가 주로 저개발 국가에 집중되어 있는 점을 감안 할 때에 파필로마바이러스 유래의 구강 또는 생식기관의 피부점막의 종양에 대한 예방과 치료를 위해, 보다 경제적이고 안정적으로 HPV 항원을 제조하는 방법의 개발이 절실히 요구되고 있다. 본 발명자들은 HPV 항원단백질을 형질전환된 재조합 미생물의 표면에 효과적으로 발현시키는 벡터와 미생물의 표면에 HPV 항원단백질을 발현시키는 방법을 개발한바 있다 (대한민국 특허등록 제0609866호). 이에, 본발명자들은 HPV 항원단백질이 형질전환된 재조합 유산균 표면에서 보다 안정적이고 항시적으로 고발현되는 벡터를 개발하고자 예의 노력한 결과, repE 변이 유전자를 함유하는 벡터로 형질전환된 재조합 미생물에서 보다 안정적으로 목적단백질의 발현이 향상된다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.