보툴리눔 독소생물활성 분석 및 고감도 진단법 개발 연구

초록

목적 : 보툴리눔 독소는 보툴리눔균에 의해 생산되는 신경독소로, 사람에서는 A-G의 7가지 독소형 중 A, B, E, F의 4가지 독소형이 보툴리즘을 유발한다. 국내의 경우 2003년 A형 보툴리즘이 최초발생한 이래 꾸준히 환자발생이 보고되고 있으나, 진단표준품 부족으로 신속한 진단이 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 보툴리눔 A, B형에 대한 진단용 항독소를 생산하고, 진단을 위해 최근 도입한 NIBSC 유래 항독소를 평가하며, 보툴리눔균의 자원화를 목적으로 환경으로부터 보툴리눔균을 확보하기 위한 방법을 개발하고자 한다. 방법 : 보툴리눔 A 및 B형 정제독소로 면역한 토끼로부터 항혈청을 확보하여 마우스에서의 중화능 및 독소형에 대한 특이도를 조사하고 IU값을 결정하였으며, NIBSC 유래 항독소에 대한 중화능 및 특이도를 확인하였다. 또한, 환경으로부터 보툴리눔균을 분리하기 위한 semi-nested PCR법을 확립하고, 이를 실제 환경으로부터 채취한 침전토양샘플에 적용하여 균분리를 시도하였다. 결과 : 보툴리눔 A형 및 B형 독소에 대한 토끼 항혈청의 중화능을 실시한 결과, A형의 경우에만 특이적인 독소 중화능을 나타내었으며, 1 IU는 20㎕로 결정되었다. NIBSC 유래 항독소의 경우, B형 항독소에서 A형 항독소와 교차반응이 확인된 바를 제외하면 진단용으로서 사용가능한 것으로 확인되었다. 환경에서의 보툴리눔 균분리 시도 결과, 43개 샘플 중 5개 샘플이 semi-nested PCR에서 양성반응을 나타내었으며, 이로부터 2개의 보툴리눔 B형 균주를 분리동정하고 각 독소유전자의 전체염기서열을 분석하여 이를 GenBank에 등재하였다. 결론 : 본 연구를 통해 보툴리눔 진단용 표준품을 확보함으로써 향후 안정적인 보툴리눔 진단을 수행할 수 있는 기틀을 마련하였으며, 환경으로부터 보툴리눔균 분리동정을 위한 시스템을 구축함으로써 보툴리눔균의 자원화를 위한 기반을 마련하였다는 데 의의가 있다.

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