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국소적 도포법을 이용한 Hair-follicle specific promoter를 가진 HPV-16 E7 DNA vaccine의 효용성

Transcutaneous DNA immunization of HPV-16 E7 with hair-follicle specific promoter in mice

대한산부인과학회지 2007년 50권 3호 p.512 ~ 522
김찬주 ( Kim Chan-Joo ) - 가톨릭대학교 의과대학 산부인과학교실

김태우 ( Kim Tae-Woo ) - 고려대학교 의과대학 감염면역학교실
노경희 ( Noh Kyung-Hee ) - 고려대학교 의과대학 감염면역학교실
이근호 ( Lee Keun-Ho ) - 가톨릭대학교 의과대학 산부인과학교실
이해남 ( Lee Hae-Nam ) - 가톨릭대학교 의과대학 산부인과학교실
이용석 ( Lee Yong-Suk ) - 가톨릭대학교 의과대학 산부인과학교실
박태철 ( Park Tae-Chul ) - 가톨릭대학교 의과대학 산부인과학교실
남궁성은 ( Namkoong Sung-Eun ) - 가톨릭대학교 의과대학 산부인과학교실
박종섭 ( Park Jong-Sup ) - 가톨릭대학교 의과대학 산부인과학교실

Abstract

목적: 경피적 면역법 (TCI; Transcutaneous Immunization)이란, 피부 표면에 직접 백신을 도포하는 방법으로, 단백질이나, peptide백신의 경우 adjuvant와 함께 투여하여 세포 면역과 액상 면역반응을 효과적으로 유도함이 보고되어 있다. 경피적 면역을 통한 효과적인 HPV E7 DNA vaccine 개발을 위하여, HPV-16 E7 opt+K 부분과 Hair-follicle 특이성 pK6hf-promoter 를 융합한 DNA가 다양한 면역 증강제와 함께 투여되어 효과적인 면역반응을 유도할 수 있는지 알아보고자 한다.

연구 방법: 먼저 HPV-16 E7 opt+K 부분과 Hair-follicle 특이성 pK6hf-promoter를 융합하였다. 다음단계로 C57/BL6 쥐의 피부에 pK6hf-E7 +K DNA와 면역 증강제로 cholera toxin (CT), CpG oligodeoxy nucleotide (ODN)을 사용하여 경피적 면역 을 시행한 후 세포독성 T 임파구 (CTL; Cytotoxic T lymphocyte) 반응을 E7-specific IFN-gamma- secreting CD8+ T cells의 수를 intracellular cytokine staining 후 flow cytometric analysis하였다.

결과: 경피적 면역법으로 pK6hf-E7 opt+K DNA 만 투여한 경우와, DNA와 LipofectAMINE 2000을 투여한 군보다 pK6hf-E7 opt+K DNA, Lipofectamine2000, CT을 투여한 군이 더 높은 E7-specific CD8+ T cells의 수를 보였다.

결론: 위의 실험에서 E7 opt+K DNA를 pK6hf와 연결시킨 DNA와 CT을 adjuvant로 이용한 경피적 면역법이 항원 특이성 CTL유도를 할 수 있음을 밝혀내었다. 또한 이러한 결과는 pK6hf promoter를 가진 HPV-16 E7 DNA 백신을 경피적 면역 법에서의 가능한 방법임일 제시하고 있다.

Objective: Previous reports have shown that transcutaneous immunization (TCI) with proteins or peptides in combination with adjuvants efficiently induces specific cellular and humoral immune responses. We compared the immune response after TCI with new construct which was derived from HPV-16 E7opt+K and pK6hf promoter instead of pCMV promoter and various adjuvant.

Methods: First, we made new construct ligated with HPV-16 E7 opt+K to Hair-follicle Specific pK6hf Promoter. Second, we applied pk6hf-E7 opt+K DNA with or without Lipofectamine 2000 and a combination of cholera toxin (CT) and CpG oligodeoxynucleotide (CpG) onto cold wax-depilated and hydrated bare skin of C57 BL/6 mice. To assess the ability of CTL(cytotoxic T-lymphocyte) activity, we performed intracellular cytokine staining with flow cytometric analysis to determine the number of E7-specific IFN-gamma- secreting CD8+ T cells generated in vaccinated mice with the DNA vaccine.

Results: Female C57BL/6 mice immunized by TCI methods with 30 microgram of pk6hf-E7 opt+K DNA with Lipofectamine2000 and CT efficiently generated E7-specific CD8(+) T cells compared with the group of pk6hf-E7 opt+K DNA only or DNA with Lipofectamine2000.

Conclusion: Our results demonstrate that TCI of the linkaged-E7 DNA , E7 opt+K DNA to pk6hf, and Lipofectamine2000 and CT induced an antigen-specific CTL response. This result is of potential relevance for the development of therapeutic HPV-specific DNA vaccines with TCI and pK6hf promoter can be used safely.

키워드

DNA 백신;인유두종 바이러스;모낭 특이성 promoter;경피적 면역 (Transcutaneous Immunization; TCI);세포독성면역
DNA vaccine;HPV E7;Hair-follicle specific promoter;Transcutaneous Immunization;TCI;CTL(cytotoxic T-Lymphocyte) activity
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