인간화면역마우스 모델을 이용한 호흡기세포융합바이러스감염증 및 중증열성혈소판감소증후군 치료용 중화항체 개발연구

초록

ㅁ 연구목표 ㅇ 호흡기세포융합바이러스감염증 및 중증열성혈소판감소증후군 치료용 인간항체 개발 플랫폼 확립 및 후보물질 발굴 ㅁ 연구내용 및 결과 1차년도 ㅇ 바이러스 특이 면역항원 디자인 및 제작 - 바이러스 항원(glycoprotein) 발현용 플라스미드 제작 완료 - 재조합 단백질 발현 및 정제 완료, 불활화바이러스 생산 완료 * 대상바이러스: 호흡기바이러스(RSV), 매개체바이러스(SFTSV) ㅇ 바이러스 특이 B세포 분리를 위한 프로브 제작 및 평가 - B세포 선별용 슈도바이러스 기반 프로브 제작(슈도프로브) - 바이러스 주요항원 재조합단백질 프로브 제작(항원프로브) - 제작한 프로브의 바이러스 특이 B세포 선별능 분석 ㅇ 인간화면역마우스를 이용한 항체 제작 동물모델 확립(학술용역연계) - 면역결핍마우스(NOG-EXL)에 인간줄기세포(HSC) 이식 후 13주차에 바이러스 항원 면역 시 인간항체 생성률 증가 확인 - 2종의 면역결핍마우스(NOG, NOG-EXL) 인간면역세포 생착, 분화 및 증식 분석 완료 2차년도 ㅇ 인간화면역마우스 면역을 통한 인간 항체 생산 최적화 - 인간화마우스 모델 면역화에 따른 인간항체 형성 최적 조건 확립 ㅇ 바이러스 특이 항체(IgG) 유전자 확보, 발현 및 정제 - 인간화마우스 비장세포로부터 바이러스 항원 특이 단일 B세포 선별하여 항체 유전자 확보 - 파지 디스플레이를 이용한 항체 라이브러리 구축 및 유전자 확보 - 항체 유전자 발현 벡터 클로닝 및 동물세포(Expi293) 배양 시스템에서 IgG 발현 및 정제 ㅇ 바이러스 특이 단클론항체 특이도 및 친화도 분석 - 효소면역측정법(ELISA) 등을 이용하여 RSV F, SFTSV Gn 항원 특이 인간 항체 선별 3차년도 ㅇ 바이러스 특이 단클론항체 중화능 평가 - 바이러스별 중화항체 평가법 확립함(RSV: MN assay / SFTSV: FRNT) - 중화시험법을 이용한 바이러스 감수성 세포주에서의 바이러스 증식 억제능 평가통한 SFTSV 중화항체 발굴 완료 ㅇ 단클론 항체 정제 및 대량생산 - 동물세포에서 부유세포 배양을 통한 대량생산 후 실험동물 효능 평가용 항체 정제 및 농축 완료 ㅇ 동물실험을 통한 바이러스 중화 단클론 항체 효능분석 - 매개체 전파(SFTSV) 바이러스 동물모델 효능 평가 완료 ㅁ 기대효과 및 활용방안 ㅇ 급성 바이러스성 감염질환 치료용 인간항체 개발 및 기술이전으로 비임상 시험 진입 기반 마련 ㅇ 신변종 바이러스(대)유행 대비 신속한 치료용 항체 개발 플랫폼 확보

Respiratory Syncytial Virus (RSV) and Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome Virus (SFTSV) are high-risk pathogens that cause severe infections in infants and the elderly, respectively. The lack of effective therapeutic agents and vaccines for these viruses has led to significant disease burden and mortality. To address the limitations of existing therapies and effectively combat viral variants, there is an urgent need for the development of specific and safe therapeutic antibodies. This study aims to establish a platform for developing neutralizing antibodies targeting RSV and SFTSV, and to identify candidate molecules for preclinical evaluation. In the first year of the study, antigens for RSV and SFTSV were successfully generated, and their utility in B-cell selection was validated using custom-designed probes. During the second year, conditions for the effective production of virus-specific antibodies in humanized mice were optimized, and antibody genes were successfully isolated, expressed, and purified as IgG antibodies. In the final year, neutralizing antibodies against SFTSV were identified, and their efficacy was demonstrated through in vivo validation using animal models. The results of this study demonstrate that the use of humanized immune mouse models is an effective platform for the development of therapeutic antibodies against RSV and SFTSV. Notably, the identification of a neutralizing antibody for SFTSV represents a significant technological advancement, highlighting the potential for developing novel antiviral therapies. However, there remains a need to identify additional antibodies with enhanced neutralizing activity and to improve the platform's capability to address viral variants. Future research will focus on expanding the platform's applicability and enhancing its clinical relevance. In summary, this study successfully established a platform technology for the rapid development of therapeutic antibodies for acute viral infections. This platform provides a critical foundation for responding swiftly to emerging and re-emerging viral pathogens in the future.