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KR100430960B1 - Infectious Japanese encephalitis virus cDNA clone and its vaccine to produce highly attenuated recombinant Japanese encephalitis virus - Google Patents

Infectious Japanese encephalitis virus cDNA clone and its vaccine to produce highly attenuated recombinant Japanese encephalitis virus

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KR100430960B1
KR100430960B1 KR1019950039564A KR19950039564A KR100430960B1 KR 100430960 B1 KR100430960 B1 KR 100430960B1 KR 1019950039564 A KR1019950039564 A KR 1019950039564A KR 19950039564 A KR19950039564 A KR 19950039564A KR 100430960 B1 KR100430960 B1 KR 100430960B1
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jev
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encephalitis virus
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스미요시히데오
호크쥬니어 찰스에이치.
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거번먼트오브더유나이티드스테이츠오브아메리카,애즈리프리젠티드바이더세크러트리오브디아미
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Abstract

본 발명은 엔벨로프 단백질내에 단일 아미노산 변이를 포함하는 재조합되고, 약독화된 일본 뇌염 비루스에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 상기 일본뇌염 비루스 변종의 게놈을 암호화하는 분리된 DNA 분자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 배양된 동물 세포로부터 일본 뇌염 비루스 변종을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이외에, 본 발명은 독성 일본 뇌염 비루스를 예방하기 위한 약학 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a recombinant, attenuated Japanese encephalitis virus comprising a single amino acid variation in an envelope protein. Specifically, the present invention relates to an isolated DNA molecule encoding the genome of the Japanese encephalitis virus strain. The present invention also relates to a method for producing Japanese encephalitis virus strain from cultured animal cells. In addition, the present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing toxic Japanese encephalitis virus.

Description

매우 약독화된 재도합 일본 뇌염 바이러스를 생성하는 감염성 일본 뇌염 바이러스 cDNA 클론 및 이의 백신Infectious Japanese encephalitis virus cDNA clones and vaccines thereof which produce highly attenuated reconstruction Japanese encephalitis virus

본 출원은, 현재 포기되었으며, 1993년 6월 15일에 출원된 미합중국 일련번호 제 08/076,886 호의 계속 출원인 1994년 11월 28일에 출원된 공동계류중인 미합중국 일련번호 제 08/348,882 호의 부분 계속 출원이다.This application is part of a pending US serial number 08 / 348,882 filed on November 28, 1994, filed on November 28, 1994, which is now abandoned and is filed on June 15, 1993, filed on June 15, 1993. to be.

본 발명은 엔벨로프 단백질 내에 단일 아미노산 변이를 포함하는 재조합되고, 약독화된 일본 뇌염 바이러스에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 상기 일본 뇌염 바이러스 돌연변이의 게놈을 암호화하는 분리된 DNA 분자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 배양된 동물 세포로부터 일본 뇌염 바이러스 돌연변이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 더 나아가, 본 발명은 독성 일본 뇌염 바이러스를 예방하기 위한 약학 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a recombinant, attenuated Japanese encephalitis virus comprising a single amino acid variation in an envelope protein. Specifically, the present invention relates to an isolated DNA molecule encoding the genome of said Japanese encephalitis virus mutation. The present invention also relates to a method for producing Japanese encephalitis virus mutations from cultured animal cells. Furthermore, the present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing toxic Japanese encephalitis virus.

일본 뇌염 바이러스(Japanese Encephalitis Virus: JEV)는 심한 뇌염 및 신경학적 질병의 징후를 유발하며, 매년 아시아에서 수많은 경우의 치명적인 급성 뇌염을 초래하는 모기가 매개체인 플라비바이러스(flavivirus)이다. 전형적으로, JEV 감염의 징후는 4 내지 20일의 배양기간후에 나타난다. 환자는 고열, 발작 및 혼수상태 같은 심한 중추신경계 감염의 징후를 나타내면서 병원에 온다. 그러나, 효과적인 치료방법은 없다[참조: Hoke 등, J. Infect. Dis. 165: 631(1992)]. 입원 환자의 약 1/3이 10일 이내에 사망하고, 다른 1/3은 심하고 영구적인 신경 정신병적 결함을 안고 회복된다. 매년 10,000명 이상이 JEV 감염으로 사망한다고 공식적으로 발표하지만, 실제는 상기 수치를 훨씬 웃돈다[참조: Burke 등, "Japaneseencephalitis," in THE ARBOVIRUSES: EPIDEMIOLOGY AND ECOLOGY, Volumn 3, (Monath TP, ed.), pages 63-92(CRC Press 1988)].Japanese Encephalitis Virus (JEV) is a flavivirus, a mosquito-borne medium that causes signs of severe encephalitis and neurological diseases and causes numerous cases of fatal acute encephalitis in Asia each year. Typically, signs of JEV infection appear after a culture period of 4-20 days. The patient comes to the hospital with signs of severe central nervous system infections such as high fever, seizures and coma. However, no effective treatment is available. See Hoke et al., J. Infect. Dis. 165: 631 (1992). About one third of hospitalized patients die within 10 days, and the other 1/3 recover with severe and permanent neuropsychiatric defects. More than 10,000 people are officially announced to die from JEV infection each year, but in practice far exceed those figures [Burke et al., "Japaneseencephalitis," in THE ARBOVIRUSES: EPIDEMIOLOGY AND ECOLOGY AND Volumn 3, (Monath TP, ed. ), pages 63-92 (CRC Press 1988).

JEV 게놈은 세개의 구조 단백질, 즉 캡시드 단백질, 막 단백질 및 엔벨로프 단백질뿐만 아니라 7개의 비구조 단백질 즉, NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B 및 NS5 를 암호화하는 약 11 kb의 일본쇄 RNA 분자이다[참조: Sumiyosi등, Virology. 161: 479(1987)]. 독성 JVE 균주 JaOArS982, 나카야마, 베이징 및 SA14, 뿐만 아니라 약독화된 SA14-14-2의 게놈은 분자 수준에서 분석되어 왔으며, 그 결과 유사한 구조적 구성이 밝혀졌다[참조: Id.:McAda 등, Virology. 158: 348(1987); Hashimoto 등, Virus Genes 1: 305(1990); Nitayaphan 등, Virology. 177: 541(1990)]. 독성에 대한 특정 JEV 단백질과 질병사이의 관계는 아직까지 그 이해의 정도가 깊지 못하다.The JEV genome contains about 11 kb of single-stranded RNA molecules encoding three structural proteins, namely capsid, membrane and envelope proteins, as well as seven nonstructural proteins, NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B, and NS5. [Sumiyosi et al., Virology. 161: 479 (1987). The genomes of the virulent JVE strains JaOArS982, Nakayama, Beijing and SA 14 , as well as the attenuated SA 14 -14-2, have been analyzed at the molecular level, revealing similar structural configurations. Id .: McAda et al., Virology. 158: 348 (1987); Hashimoto et al., Virus Genes 1: 305 (1990); Nitayaphan et al., Virology. 177: 541 (1990). The relationship between certain JEV proteins and diseases on toxicity is far from understood.

현재, 세 가지 유형의 JEV 백신이 존재한다: (1) 마우스 뇌 또는 조직 배양물내에서 성장한, 포르말린 처리로 비감염성화한 바이러스로부터 얻은 백신, (2) 동물에서 일련의 계대접종에 의해 약독화된 바이러스를 함유하는 백신, (3) 재조합 백시나아 벡터 같은 플라비바이러스 단백질을 형질 발현하는 벡터를 함유하는 백신, 그러나 JEV에 대한 공중 보건의 중요성에도 불구하고, 현재 시판되는 백신은 여러 가지 이유 때문에 효과가 없다.Currently, there are three types of JEV vaccines: (1) vaccines obtained from formalin-treated non-infected virus grown in mouse brain or tissue culture, and (2) viruses attenuated by a series of passages in animals. (3) vaccines containing vectors that express flavivirus proteins, such as recombinant vaccinia vectors, but despite the importance of public health for JEV, currently available vaccines are effective for several reasons. none.

포르말린-불활성화하고, 마우스-뇌-유래한 JEV 백신은 세계 2차 대전중에 개발되어서 일본에서 20년이상 사용되어왔다. 상기 백신은 일본에서 JEV에 기인한 질병률 및 사망률을 둘다 감소시켰었다 [참조: Hoke등, N. Engl. J. Med. 319:608(1988)]. 그러나, 생활수준이 개선되므로써 JEV의 발병률은 다소 감소하였다.Formalin-inactivated, mouse-brain-derived JEV vaccines were developed during World War II and have been used in Japan for more than 20 years. The vaccine had reduced both morbidity and mortality due to JEV in Japan. Hoke et al., N. Engl. J. Med. 319: 608 (1988). However, as the standard of living improved, the prevalence of JEV decreased somewhat.

상기 바이러스는 살아있는 마우스로부터 생성하고, 수고스러운 절차에 의해 회수 및 정제하고, 포르말린 처리로 사멸시켜야 한다는 사실 때문에 불활성화된 백신에는 많은 문제점이 있다. 상기 포르말린-처리된 바이러스는 수용체 내에서 복제할 수 없기 때문에, 성공적인 면역조치를 위해서는 다량의 바이러스성 항원 및 백신의 반복 투여가 필요하다. 이외에, 사멸된 백신을 사용하는 면역조치의 효과는 살아있는 백신에 의해 제공되는 면역성만큼 거의 오래 지속되지 않는다. 최종적으로, 쥐의 항원을 제거하는 필요성과 불활성화 처리의 주의 깊은 검색의 필요성은 백신 제조 비용을 상승시킨다. 따라서, 불활성화된 백신은 제조 단가가 높아서, JEV 가 심각한 문제를 일으키고 있는 대부분의 개발도상국에는 부적합하다.There are many problems with inactivated vaccines due to the fact that the virus must be generated from live mice, recovered and purified by laborious procedures, and killed by formalin treatment. Since the formalin-treated virus cannot replicate in the receptor, successful immunization requires repeated administration of large amounts of viral antigens and vaccines. In addition, the effects of immunization using killed vaccines do not last as long as the immunity provided by live vaccines. Finally, the need to remove mouse antigens and the need for careful screening of inactivation treatments raises vaccine manufacturing costs. Therefore, inactivated vaccines are expensive to manufacture, making them unsuitable for most developing countries where JEV is causing serious problems.

약독화된 생 백신을 개발하기 위한 실질적인 노력이 확산되어 왔다. 이들 노력은 마우스에서 JEV를 일련의 계대접종을 했을 때 인간에서 약독화된 바이러스를 생성하기를 바라는 희망이 동기가 된 것이다. 후술하는 가장 유력한 백신이 이상적이 될 수 없는 것은 상기 바이러스가 다수의 돌연변이를 포함하고, 또 이들 변이의 효과는 불명확하다는 이유 때문이다.Substantial efforts have been made to develop live, attenuated vaccines. These efforts are motivated by the hope of producing attenuated viruses in humans when a series of JEV passages occur in mice. The most potent vaccines described below may not be ideal because the virus contains a number of mutations and the effects of these mutations are unclear.

살아있는, 약독화된 JEV 균주 SA14-14-2는 세포 배양 및 실험실 동물의 일련의 계대접종에 의해 경험적으로 제조되었다. 약독화된 바이러스 SA14-14-2 와 그의모 바이러스(SA14)의 뉴클레오티드 서열을 비교한 결과 약독화된 바이러스는 57번 뉴클레오티드가 치환(결과적으로, 24번 아미노산이 치환됨)되어 있음이 밝혀졌다[Aihara 등, Virus Genes 5: 95(1995)]. 그러나, 모 바이러스 자신의 게놈은 기타 야생형 JEV의 게놈과는 매우 상이하다. 상기 관찰은 모 바이러스로부터 유래한 임의의 균주가 여러가지 JEV 균주에 노출되어 있는 개체를 보호할 수 있는가에 대한 의문점을 증폭시켰다.Live, attenuated JEV strain SA 14 -14-2 has been empirically produced by the cells, a series of passages in culture and laboratory animals inoculated. Comparison of the nucleotide sequences of the attenuated virus SA 14 -14-2 and its parent virus (SA 14 ) revealed that the attenuated virus had 57 nucleotides substituted (as a result, amino acid 24 was substituted). Aihara et al., Virus Genes 5: 95 (1995). However, the parent virus's own genome is very different from that of other wild type JEVs. This observation amplified the question of whether any strain derived from the parental virus could protect individuals exposed to various JEV strains.

상기 SA14-14-2 백신 바이러스는 중국에서 인간을 대상으로 사용되어 왔다. 인간의 혈청전환(항체를 중화시키는 것)률은 60 내지 90%이다[참조:Ao 등, Chinese J. Microbiol. and Immunol. 3: 245(1981)]. 그러나, 혈청전환을 유발시키기 위해서는 다수의 백신 투여가 필요하고, 각각의 투여는 고역가(약 106 PFU)이어야만 한다. 상기 방법에서, SA14-14-2 백신은 상술한 불활성화된 백신과 유사하다. 게다가, 일본 뇌염의 출현은 두번의 고-역가 백신 투여fiddm로 면역조치했음에도 불구하고 백신을 투여받은 개체에서 출현하였다고 보고되어 왔다.The SA 14 -14-2 virus vaccine has been used in humans in China. Human seroconversion (neutralizing antibodies) is between 60 and 90% [Ao et al., Chinese J. Microbiol. and Immunol. 3: 245 (1981). However, multiple vaccine administrations are required to induce seroconversion, and each administration must be high titer (about 106 PFU). In the method, SA 14 -14-2 vaccine is similar to the above-mentioned inactivated vaccine. In addition, the emergence of Japanese encephalitis has been reported to occur in individuals receiving the vaccine despite immunization with two high-titer vaccine doses fiddm.

SA14-14-2 은 원시적인 개의 신장 세포(PCK)에서 추가로 계대접종되어 왔다[참조: Eckels 등, Vaccine, 6: 513(1988)] 생성되는 바이러스, SA-14-14-2-PCK의 서열을 결정하였으며, 그의 독성 마커는 세포 배양 및 실험실 동물에서 특정화되었다[참조: Nitayaphan 등, Virology. 177: 541(1990); Hase 등, Arch. Virol. 130: 131(1993)]. 실험실 마우스에서, SA-14-14-2-PCK의 여러가지 투여량 및 투여 계획을 사용하는 면역조치는 항체를 중화시키는 혈청의 존재로 측정할 수 있는 바와 같이 낮은 혈청전환률을 유발시킨다. 게다가, 면역조치하는 백신 투여량에 관계없이, 거의 모든 면역조치된 실험실 마우스는 모 바이러스의 대뇌 항원 투여후 사멸하였다.SA 14 -14-2 has been inoculated with passaged further in the primitive of kidney cells (PCK) [see: Eckels, etc., Vaccine, 6: 513 (1988 )] produced a virus, SA-14-14-2-PCK Was determined and its virulence markers were specified in cell culture and laboratory animals. Nitayaphan et al., Virology. 177: 541 (1990); Hase et al., Arch. Virol. 130: 131 (1993). In laboratory mice, immunization using various doses and dosing regimens of SA-14-14-2-PCK results in low seroconversion rates as can be measured by the presence of serum to neutralize antibodies. In addition, regardless of the immunizing vaccine dose, nearly all of the immunized laboratory mice were killed after the cerebral antigen administration of the parental virus.

또한, SA-14-14-2-PCK 바이러스는 1980년대에 중국에서 백신으로 시험적으로 사용되었었다. 그러나, 그 시도는 실패로 끝났는데, 그 이유는 백신을 투여받은 개체가 JEV 항체 생성에 실패했기 때문이다. JEV SA14-14-2 및 PCK 유도체를 사용하여 얻은 누적된 결과는 약독화된 바이러스가 활성 백신 보다는 불활성화된 백신과 유사하게 거동함을 제시하였다.In addition, SA-14-14-2-PCK virus was experimentally used as a vaccine in China in the 1980s. However, the attempt ended in failure because the subject receiving the vaccine failed to produce JEV antibodies. JEV SA 14 -14-2 the cumulative result obtained by using the derivatives and PCK was suggested that similar behavior with which the attenuated virus inactivation than the active vaccine vaccine.

JEV 단백질이 캐리어 또는 재조합 벡터에 의해 숙주내로 전달될 수 있는 몇몇 유망한 JEV 백신이 제조되어 왔다. 현재까지 가장 유망한 백신은 NYVAC로 명명된 백시니아 바이러스로부터 유래한 재조합 바이러스를 사용한 것이다. JEV 엔벨로프 단백질을 암호화하는 백시니아-JEV 재조합 바이러스로 접종시킨 중화 항체가 검출되었다. 실험실 마우스에서 접종된 마우스가 독성 바이러스를 사용하는 복강내 항원 투여에 대해 보호됨에도 불구하고, 중화 항체 역가 및 혈청전환률은 사멸한 백신으로 면역조치한 후 관찰한 것 보다 낮았다. 게다가, JEV에 대한 보호는 단지 부분적이었다[참조: Yasuda 등, J. Virology. 64: 2788(1990); Msson 등, Virology 180: 294(1991); Jan 등, Am. J. of Trop. Med. and Hyg. 48: 412(1993)]. 따라서, 재조합 벡터를 사용하여 다수회 면역조치를 해야 치명적인 항원 투여로부터 실험실 마우스를 보호할 수 있다. 게다가, 단지 JEV 엔벨로프 단백질만을 발현하는 벡터를사용하는 면역조치는 JEV 감염된 세포내에서 활성적으로 발현된 모든 JEV 단백질에 반응하는 체액성 면역체제 및 세포성 면역체계를 자극하지 못한다.Several promising JEV vaccines have been produced in which JEV proteins can be delivered into a host by a carrier or recombinant vector. The most promising vaccine to date is using a recombinant virus derived from the vaccinia virus named NYVAC. Neutralizing antibodies inoculated with vaccinia-JEV recombinant virus encoding JEV envelope proteins were detected. Although mice inoculated in laboratory mice were protected against intraperitoneal antigen administration using toxic viruses, neutralizing antibody titers and seroconversion rates were lower than observed after immunization with a killed vaccine. In addition, protection against JEV was only partial (see Yasuda et al., J. Virology. 64: 2788 (1990); Msson et al., Virology 180: 294 (1991); Jan et al., Am. J. of Trop. Med. and Hyg. 48: 412 (1993). Therefore, multiple immunizations with recombinant vectors are required to protect laboratory mice from lethal antigen administration. In addition, immunizations using vectors expressing only JEV envelope proteins do not stimulate humoral and cellular immune systems that respond to all JEV proteins actively expressed in JEV infected cells.

요약하여 설명하면, 약독화된 살아있는 백신은 종종 다른 형태의 백신으로도 바람직한데, 그 이유는 약독화된 백신이 (1) 체액성 반응 및 세포성 반응 둘다에 기초하는 더 오래 지속되는 면역원성을 유도하며, (2) 제조 비용이 저렴하며, (3) 통상 면역조치용으로 단일 투여량만을 필요로 하기 때문이다. 한편, 독성으로의 백신 역전의 위험성은 경험적으로 유래된 약독화된 활성 백신의 계속되는 문제점이다.In summary, attenuated live vaccines are often preferred for other types of vaccines, because attenuated vaccines may (1) have a longer lasting immunogenicity based on both humoral and cellular responses. Induction, (2) inexpensive to manufacture, and (3) usually requiring only a single dose for immunization. On the other hand, the risk of vaccine reversal to toxicity is a continuing problem of empirically derived attenuated active vaccines.

따라서, 신경계에서 복제하지 않고, 여러가지 JEV 단백질에 대해 면역 반응을 유도하는 약독화된 JEV 백신의 필요성이 존재한다. 게다가, 약독화된 표현형의 분자 결정기의 존재를 최종 백신 제조에서 동정 및 입증할 수 있도록 약독화된 JEV의 게놈은 완전히 특정화하여야 한다.Thus, there is a need for attenuated JEV vaccines that do not replicate in the nervous system and elicit an immune response against various JEV proteins. In addition, the genome of the attenuated JEV must be fully characterized so that the presence of the molecular determinant of the attenuated phenotype can be identified and demonstrated in the final vaccine preparation.

따라서, 본 발명의 목적은 동물에서 JEV에 대한 면역 반응의 자극에 적합한 약독화된 일본 뇌염 바이러스를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide an attenuated Japanese encephalitis virus suitable for stimulation of an immune response to JEV in an animal.

본 발명의 추가의 목적은 상기 돌연변이 바이러스를 암호화하는 공지된 뉴클레오티드 서열을 보유하는 DNA 분자를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a DNA molecule having a known nucleotide sequence encoding said mutant virus.

이들 및 기타 목적은 엔벨로프 단백질의 138번 위치에서 산성 아미노산을 염기성 아미노산으로 치환(이때 산성 아미노산은 글루탐산 또는 아스파르트산 이며, 염기성 아미노산은 라이신 또는 아르기닌임)하여 상응하는 야생형 JEV 와 구별되는 분리된 변종 일본 뇌염 바이러스(JEV)의 제공에 의한 본 발명의 한 양태에 따라 이루어진다.These and other objects are isolated variants of Japan, distinguished from the corresponding wild type JEV by substituting an acidic amino acid for a basic amino acid at position 138 of the envelope protein, wherein the acidic amino acid is glutamic or aspartic acid and the basic amino acid is lysine or arginine. In accordance with one aspect of the present invention by providing encephalitis virus (JEV).

바람직한 양태에서, 야생형 JEV 는 JEV 균주 JaOArS982 이며, 돌연변이 JEV 의 염기성 아미노산은 라이신이다. 더 바람직한 양태에서, 야생형 JEV 는 JEV 균주 JaOArS982 이며, 돌연변이 JEV 의 염기성 아미노산은 아르기닌이다.In a preferred embodiment, the wild type JEV is JEV strain JaOArS982 and the basic amino acid of the mutant JEV is lysine. In a more preferred embodiment, the wild type JEV is JEV strain JaOArS982 and the basic amino acid of the mutant JEV is arginine.

또한, 본 발명은 돌연변이 JEV 의 게놈을 암호화하는 분리된 DNA 분자를 제공하는데, 이때 돌연변이 JEV 는 엔벨로프 단백질을 암호화하는 유전자 내에서 하나 또는 두개의 뉴클레오티드 치환으로 구성되는 돌연변이에 의해 상응하는 야생형 JEV 와 구별된다. 구체적으로, 본 발명은 상기 DNA 분자를 제공하는데, 이때 상기 돌연변이는 야생형 JEV의 엔벨로프 단백질의 138번 위치의 산성 아미노산(글루탐산 또는 아스파르트산)을 돌연변이 JEV 의 엔벨로프 단백질의 138번 위치의 염기성 아미노산(라이신 또는 아르기닌)으로 치환시킨다.The present invention also provides an isolated DNA molecule encoding the genome of the mutant JEV, wherein the mutant JEV is distinguished from the corresponding wild type JEV by a mutation consisting of one or two nucleotide substitutions in the gene encoding the envelope protein. do. Specifically, the present invention provides the DNA molecule, wherein the mutation is an acidic amino acid (glutamic acid or aspartic acid) at position 138 of the envelope protein of wild type JEV and a basic amino acid at position 138 of the envelope protein of mutated JEV (lysine). Or arginine).

본 발명은 하기 단계를 포함하는, 배양된 동물 세포로부터 돌연변이 JEV 를 제조하는 방법을 추가로 제공한다:The invention further provides a method of preparing a mutant JEV from cultured animal cells, comprising the following steps:

(a) 주형으로서 돌연변이 JEV 를 암호화하는 DNA 분자를 이용하여 시험관내에서 전장 바이러스 게놈 RNA 를 합성하는 단계;(a) synthesizing full length viral genomic RNA in vitro using a DNA molecule encoding mutant JEV as a template;

(b) 상기 바이러스 게놈 RNA 를 이용하여 배양된 동물세포를 형질감염시켜 바이러스를 생성하는 단계; 및(b) generating a virus by transfecting the animal cells cultured using the viral genomic RNA; And

(c) 배양된 동물 세포로부터 상기 바이러스를 분리하는 단계.(c) separating the virus from the cultured animal cells.

또한, 본 발명은 (a) 돌연변이 JVE, 및 (b) 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약학 조성물의 치료 유효량을 투여함을 포함하는, 동물에서 JEV에 대한중화 항체를 제조하는 방법을 제공하는데, 이때 돌연변이 JEV는 엔벨로프 단백질의 138번 위치에서 산성 아미노산을 염기성 아미노산으로 치환하였기 때문에 상응하는 야생형 JEV 와 구별된다.The present invention also provides a method of preparing a neutralizing antibody against JEV in an animal comprising administering a therapeutically effective amount of a pharmaceutical composition comprising (a) a mutant JVE and (b) a pharmaceutically acceptable carrier. In this case, the mutant JEV is distinguished from the corresponding wild type JEV since the acidic amino acid is replaced with a basic amino acid at position 138 of the envelope protein.

또한, 본 발명은 상기 돌연변이 JEV 및 약학적으로 허용가능한 비히클을 포함하는 약학 조성물을 제공한다. 상기 약학 조성물은 점막에 투여될 수 있거나, 또는 피하주사, 피내주사 및 근육내 주사로 구성되는 군으로부터 선택되는 주사 형태로 투여될 수 있다.The present invention also provides a pharmaceutical composition comprising the mutant JEV and a pharmaceutically acceptable vehicle. The pharmaceutical composition may be administered to the mucosa or may be administered in an injection form selected from the group consisting of subcutaneous injection, intradermal injection and intramuscular injection.

본 발명은 하기 단계를 포함하는, 돌연변이 JEV를 제조하기 위한 방법을 고려한다:The present invention contemplates a method for preparing a mutant JEV, comprising the following steps:

(a) pM343(ATCC No. 75490)의 cDNA 삽입물을 포함하는 DNA 주형을 이용하여 시험관내에서 전장 바이러스 게놈 RNA 를 합성하는 단계;(a) synthesizing full length viral genomic RNA in vitro using a DNA template comprising a cDNA insert of pM343 (ATCC No. 75490);

(b) 상기 바이러스 게놈 RNA 를 이용하여 동물세포의 단층 배양물을 형질감염시키는 단계 (이때 형질감염은 단층 배양물내에 여러가지 크기의 바이러스-함유 플라크를 형성한다) ; 및(b) transfecting the monolayer culture of animal cells using the viral genomic RNA, wherein the transfection forms virus-containing plaques of various sizes in the monolayer culture; And

(c) 단층 배양물내의 더 작은 플라크로부터 상기 바이러스를 분리하는 단계.(c) separating the virus from smaller plaques in monolayer culture.

또한, 본 발명의 분리된 돌연변이 플라비바이러스는 돌연변이 플라비바이러스의 엔벨로프 단백질내의 염기성 아미노산이 야생형 플라비바이러스의 엔벨로프 단백질내의 산성 아미노산으로 치환되었다는 점에서 상응하는 야생형 플라비바이러스와 구별되는데, 이때 플라비바이러스는 머레이 발리 뇌염 바이러스, 세인트 루이스 뇌염 바이러스, 참진드기가 매개하는 뇌염 바이러스 및 중부 유럽 뇌염 바이러스로 구성되는 군으로부터 선택되며, 상기 산성 아미노산은 글루탐산 또는 아스파르트산이고, 염기성 아미노산은 라이신 또는 아르기닌이다.In addition, the isolated mutant flaviviruses of the present invention are distinguished from the corresponding wild-type flaviviruses in that the basic amino acids in the envelope proteins of the mutant flaviviruses have been replaced with acidic amino acids in the envelope proteins of the wild-type flaviviruses. The non-virus is selected from the group consisting of Murray Bali encephalitis virus, St. Louis encephalitis virus, true tick-borne encephalitis virus, and Central European encephalitis virus, wherein the acidic amino acid is glutamic acid or aspartic acid and the basic amino acid is lysine or arginine .

상기한 바와 같이, 인간에 사용하기 위한 안전하고, 효과적이며, 경제적인 활성 JEV 백신이 요구되고 있다. 약독화된 활성 백신을 개발하기 위한 예전의 시도는 숙주로서 쥐를 사용하여 야생형 바이러스를 일련의 계대접종하는 경험적인 방법을 이용하였다. 상기 접근에서는 많은 돌연변이를 무작위하게 도입한 후, 상기 돌연변이가 약독화된 표현형을 나타내기를 바라는 것이 유일한 희망일 뿐이다.As mentioned above, there is a need for a safe, effective and economical active JEV vaccine for use in humans. Previous attempts to develop attenuated active vaccines have used empirical methods of passage of wild-type viruses using mice as hosts. In this approach, the only hope is to introduce a large number of mutations randomly, and then hope that the mutations show an attenuated phenotype.

상기 한계를 극복하기 위해, 본 발명자들은 감염성 cDNA 클론으로부터 JEV를 제조하는 시스템을 개발하였다. 예상하지 못한 것은 상기 방법이 매우 약독화된 바이러스를 생성한다는 것이다. 이들 돌연변이 바이러스의 구조 및 기능을 특정화 하였으며, 추가의 약독화된 바이러스를 시험관내 변이를 이용하여 제조하였다. 이러한 연구 결과 JEV 에 대한 신경독성의 위치는 엔벨로프 단백질내의 아미노산 위치 138임이 밝혀졌다.To overcome this limitation, we developed a system for producing JEV from infectious cDNA clones. What was unexpected was that the method produced a very attenuated virus. The structure and function of these mutant viruses were characterized and additional attenuated viruses were prepared using in vitro variations. These studies revealed that the location of neurotoxicity against JEV is amino acid position 138 in the envelope protein.

본 명세서에 기술한 방법은 JEV 를 위한 매우 개선되고, 약독화된 활성 백신의 제조를 가능하게 한다. 이외에, 신경독성 위치의 규명은 기타 신경독성 플라비바이러스에 대한 백신 제조에 사용할 수 있게 한다.The methods described herein allow the preparation of highly improved, attenuated active vaccines for JEV. In addition, the identification of neurotoxic sites makes them available for vaccine production against other neurotoxic flaviviruses.

1. 감염성 JEV cDNA 클론의 구성1. Construction of Infectious JEV cDNA Clone

감염성 JEV cDNA 클론을 구성하기 위한 방법은 참고로 이용한 문헌[참조: Sumiyoshi 등, J. Virol. 66: 5425(1992)]에 기술되어 있다. 간략히 설명하면, JEV 균주 JaOArS982("모 JEV")의 게놈의 3' 및 5' 단부를 나타내는 올리고뉴클레오티드프라이머를 합성하였다. 모 JEV 의 뉴클레오티드 서열은 문헌[참조: Sumiyoshi 등, J. Virology 161: 497(1987)]에 개시되어 있다. 제 1 스트랜드 합성은 3' 단부 프라이머 및 역전사효소 주형으로서 모 JEV 게놈 RNA를 이용하여 수행하였다. 이본쇄 cDNA 는 5' 단부 프라이머 및 주형으로서 cDNA 의 제 1 스트랜드를 이용하여 수행하였다. 그후, cDNA 분자는 BamHI 및 SalI으로 분해하였으며, 상기 단편들은 pBR322 내로 삽입하였다. cDNA 라이브러리는 재조합 pBR322 를 사용하여 콤피텐트 이. 콜리 HB101 세포를 형질전환 시키므로써 구성하였다.Methods for constructing infectious JEV cDNA clones are described by Sumiyoshi et al., J. Virol. 66: 5425 (1992). Briefly, oligonucleotide primers representing the 3 'and 5' ends of the genome of the JEV strain JaOArS982 ("parent JEV") were synthesized. Nucleotide sequences of the parent JEV are disclosed in Sumiyoshi et al., J. Virology 161: 497 (1987). First strand synthesis was performed using parental JEV genomic RNA as the 3 'end primer and reverse transcriptase template. Double stranded cDNA was performed using the 5 'end primer and the first strand of cDNA as a template. The cDNA molecule was then digested with BamHI and SalI and the fragments inserted into pBR322. The cDNA library was cloned into the Competent E. coli using recombinant pBR322. It was constructed by transforming Coli HB101 cells.

JEV 게놈의 전장 DNA 사본은 각각 바이러스 게놈의 약 1/2을 암호화하는 두개의 cDNA 분자를 시험관내에서 연결하므로써 구성하였다. 예시하는 바와같이, "IC37"로 칭한 전장 JEV cDNA 는 뉴클레오티드 1 부터 뉴클레오티드 5576까지의 JEV 서열을 포함하는 5' -1/2 cDNA pM343을 이용하여 제조하였다(참조: 제2도). JEV 게놈의 3' -1/2을 함유하는 cDNA 분자는 cDNA 클론으로부터 5,400 bp 의 단편을 분리하므로써 얻었다; 상기 단편은 뉴클레오티드 5577 로부터 3' 단부까지의 JEV 게놈의 일부분을 함유한다. 최종적으로, 3' 및 5' 단부 클론은 연결하여 전장 JEV cDNA 클론, IC37 을 제조하였다.Full length DNA copies of the JEV genome were constructed by in vitro linking two cDNA molecules, each encoding about one half of the viral genome. As illustrated, the full length JEV cDNA, called “IC37,” was prepared using 5′-1 / 2 cDNA pM343 comprising JEV sequences from nucleotide 1 to nucleotide 5576 (see FIG. 2). CDNA molecules containing 3′-1 / 2 of the JEV genome were obtained by separating 5,400 bp fragments from cDNA clones; The fragment contains a portion of the JEV genome from nucleotide 5577 to the 3 'end. Finally, the 3 'and 5' end clones were joined to make a full length JEV cDNA clone, IC37.

감염성 JEV 는 실시예 1 및 문헌[참조: Sumiyosi 등(1992)]에 기술된 것과 같이 RNA 전사용 주형으로서 IC37 을 이용하여 얻었다. 전사 생성물을 배양된 포유동물 세포 내로 형질감염 시켰으며, 감염성 일본 뇌염 바이러스는 상기 형질감염된 세포로부터 회수하였다. 하기 하는 바와 같이, IC37 로부터 제조한 바이러스는 모 JEV 와 기능적으로 동일한 것으로 나타났다. 따라서, IC37 cDNA로부터 얻은 감염성바이러스는 "재조합 야생형 JEV"라 칭하였다.Infectious JEV was obtained using IC37 as a template for RNA transcription as described in Example 1 and Sumiyosi et al. (1992). Transcription products were transfected into cultured mammalian cells, and infectious Japanese encephalitis virus was recovered from the transfected cells. As described below, viruses produced from IC37 were found to be functionally identical to the parent JEV. Thus, the infectious virus obtained from IC37 cDNA was called "recombinant wild type JEV".

2. 돌연변이 JSV를 암호화하는 cDNA 분자의 작제2. Construction of cDNA Molecules Encoding Mutant JSV

상술한 접근법은 게놈이 돌연변이된 일본 뇌염 바이러스를 얻는데 사용할 수 있다. 시험관내 돌연변이 유발의 궁극적인 목적은 효율적인 약독화된 백신을 제조하는 것이다. 임의의 테스트로서, 한 특별히 유용한 돌연변이를 JEV 게놈의 3' 단부를 암호화하는 pH756으로 칭한 cDNA 분자 내로 도입하였다.The above-described approach can be used to obtain Japanese encephalitis virus mutated genome. The ultimate goal of in vitro mutagenesis is to prepare efficient attenuated vaccines. As an optional test, one particularly useful mutation was introduced into a cDNA molecule called pH756, which encodes the 3 'end of the JEV genome.

실시예 2에 기술한 바와 같이, 위치 지정 돌연변이 유발은 XbaI 제한위치를 제거하는 무증상(silent) 돌연변이를 도입하기 위해 사용하였다. 돌연변이된 cDNA, "pH756X" 및 pM343 은 함께 연결하였으며, 연결한 DNA 는 T7 폴리머라아제 반응을 수행하여 RNA 전사체를 제조하였다. 배양된 세포는 RNA로 형질감염하고, 감염성 JEV 는 형질감염된 세포로부터 회수하였다. 바이러스 게놈 DNA 분자는 역전사-폴리머라아제 연쇄 반응에 의해 제조하였다. 후속적으로 서열을 분석하면 특이적 무증상 돌연변이가 회수된 바이러스의 게놈 내에 존재함을 밝혀졌다. 상기 결과는 특정 돌연변이가 본 명세서에 기술된 방법을 이용하여 JEV 게놈 내로 도입될 수 있음과 상기 돌연변이가 안정하다는 것을 입증하였다.As described in Example 2, site-directed mutagenesis was used to introduce a silent mutation that eliminates XbaI restriction sites. Mutated cDNA, "pH756X" and pM343 were linked together, and the linked DNA was subjected to a T7 polymerase reaction to prepare RNA transcripts. Cultured cells were transfected with RNA and infectious JEV was recovered from the transfected cells. Viral genomic DNA molecules were prepared by reverse transcription-polymerase chain reaction. Subsequent analysis of the sequence revealed that specific asymptomatic mutations were present in the recovered genome of the virus. The results demonstrated that certain mutations can be introduced into the JEV genome using the methods described herein and that the mutations are stable.

3. 약독화된 재조합 JEV의 제조3. Preparation of Attenuated Recombinant JEV

제1도에 예시한 바와 같이, 여러가지 감염성 JEV cDNA 클론은 5' 및 3' cDNA 클론의 배합물을 연결하므로써 구성하였다. 특히, pM343 및 pM433으로부터 얻은 5' 단편은 pH756, pH313, pH173 및 pH756X 로부터 얻은 3' 단편과 연결하였다. cDNA 클론 pM343, pM433 및 pH756 은 1993년 6월 17일에 미합중국 모식균 배양수집소(ATCC: 미합중국, 메릴랜드, 록빌에 소재함)에 기탁되었으며, 상기 플라즈미드는 각각 ATCC No. 75490, 75491 및 75492의 기탁번호를 부여받았다. 일본 뇌염 바이러스 JaoArS982 균주 IC47 은 1993년 6월 17일에 미합중국 모식균 배양 수집소에 기탁되었으며, ATCC No. VR2412 를 부여받았다.As illustrated in Figure 1, various infectious JEV cDNA clones were constructed by linking combinations of 5 'and 3' cDNA clones. In particular, the 5 'fragments obtained from pM343 and pM433 were linked with the 3' fragments obtained from pH756, pH313, pH173 and pH756X. The cDNA clones pM343, pM433 and pH756 were deposited on June 17, 1993 in the United States Model Culture Collection (ATCC), Rockville, Maryland, United States, and the plasmids were respectively identified by ATCC No. Accession numbers 75750, 75491 and 75492 have been assigned. Japanese encephalitis virus JaoArS982 strain IC47 was deposited on June 17, 1993, in the US Bacterial Culture Collection, ATCC No. VR2412 was granted.

햄스터 신장 세포내에서 배양하는 경우, 모든 재조합 바이러스는 유사한 속도로 성장하는 것으로 보인다. 그러나, 5' cDNA, pM433 을 포함하는 바이러스는 독성 모 JEV 에 의해 생성되는 플라크보다 확실히 더 작은 플라크를 생성하였다. 상기 작은 플라크는 바이러스가 약독화되었음을 의미할 수 있다. 본 명세서에 기술한 바와 같이, 본 발명자들은 pM433 으로부터 유래한 전장 JEV cDNA 클론은 무독성인 반면, pM433 으로부터 유래된 JEV cDNA 클론은 독성이 있었다(참조: 실시예 1, 2 및 4).When cultured in hamster kidney cells, all recombinant viruses appear to grow at similar rates. However, the virus comprising the 5 'cDNA, pM433, produced significantly smaller plaques than the plaques produced by the toxic parent JEV. The small plaque may mean that the virus has been attenuated. As described herein, we found that full-length JEV cDNA clones derived from pM433 were nontoxic, while JEV cDNA clones derived from pM433 were toxic (see Examples 1, 2 and 4).

뉴클레오티드 서열 분석은 pM433 이 pM343 과 비교하여 단일 뉴클레오티드 치환을 포함함을 밝혀냈다. pM343 의 엔벨로프 단백질에서, 138번째 아미노산은 GAA 에 의해 암호화되는 글루탐산인 반면, pM433 의 엔벨로프 단백질에서, 138 번째 아미노산은 AAA 에 의해 암호화되는 라이신이다. 상기 결과는 향신경성 플라비바이러스의 게놈 내에서 신경독성 위치에 대해 처음이면서 유일한, 명백한 정의를 나타낸다.Nucleotide sequence analysis revealed that pM433 contained a single nucleotide substitution compared to pM343. In the envelope protein of pM343, the 138th amino acid is glutamic acid encoded by GAA, whereas in the envelope protein of pM433, the 138th amino acid is lysine encoded by AAA. The results represent the first and only, clear definition of neurotoxic location within the genome of a neurotrophic flavivirus.

또한, 이들 연구는 추가의 약독화된 JEV 가 야생형 코돈 GAA 를 역시 라이신을 암호화하는 AAG 로 돌연변이 시키므로써 제조될 수 있음을 제시하고 있다. 돌연변이는 올리고뉴클레오티드-지시된 돌연변이 유발, 링커-스캐닝 돌연변이 유발, 폴리머라아제 연쇄 반응을 이용하는 돌연변이 유발 등과 같은 공지된 기법을 이용하여 JEV 게놈의 5' 단부를 암호화하는 cDNA 분자내로 도입할 수 있다[참조: 실시에 1 및 Ausubel 등, CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY, pages 8.0.3-8.5.9(John Wiley & Sons 1990]. 또한 일반적으로 문헌[참조: McPherson, DIRECTED MUTAGENESIS: A PRACTICAL APPROACH(IRL Press 1991]을 참조한다.In addition, these studies suggest that additional attenuated JEV can be produced by mutating wild type codon GAA with AAG, which also encodes lysine. Mutations can be introduced into cDNA molecules encoding the 5 'end of the JEV genome using known techniques such as oligonucleotide-directed mutagenesis, linker-scanning mutagenesis, mutagenesis using polymerase chain reactions, and the like. See, eg, Examples 1 and Ausubel et al., CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY, pages 8.0.3-8.5.9 (John Wiley & Sons 1990). See also McPherson, DIRECTED MUTAGENESIS: A PRACTICAL APPROACH (IRL Press 1991). ].

좀더 일반적으로, 신경독성 위치의 발견은 엔벨로프 단백질의 위치 138의 산성 아미노산이 독성과 관련 있는 반면, 상기 위치의 염기성 아미노산은 약독화된 표현형을 나타낸다. 따라서,138Glu 를138Asp 로 돌연변이 시키므로써 독성 표현형을 유지할 수 있어야 한다. 이와는 반대로, 엔벨로프 단백질의 138 위치에서 산성 아미노산을 염기성 아미노산인 아르기닌으로 돌연변이 시키므로써 약독화된 JEV를 제조할 수 있어야 한다. 상기 약독화된 돌연변이체는 야생형 코돈 GAA를 CGT, CGC, CGA, CGG, AGA 또는 AGG 로 변이 시키므로써 얻을 수 있다.More generally, the discovery of a neurotoxic position suggests that the acidic amino acid at position 138 of the envelope protein is associated with toxicity, while the basic amino acid at that position exhibits an attenuated phenotype. Therefore, by mutating 138 Glu to 138 Asp, it should be possible to maintain a toxic phenotype. On the contrary, attenuated JEV should be prepared by mutating the acidic amino acid to the basic amino acid arginine at position 138 of the envelope protein. The attenuated mutants can be obtained by mutating wild type codon GAA to CGT, CGC, CGA, CGG, AGA or AGG.

실시예 7에 제시된 연구는 상기 가설을 확인시켜 준다. 간략히 설명하면, 본 발명자들은 엔벨로프 단백질 내에138Asp 를 함유하는 재조합 JEV 가 마우스에게 치명적인 반면, 위치 138 에서 AGA(Arg) 코돈을 보유하는 재조합 JEV 는 약독화된 표현형을 나타냄을 발견하였다. 엔벨로프 단백질의 위치 138에서 신경독성 위치의 발견은 무레이 발리 뇌염 바이러스, 세인트 루이스 뇌염 바이러스 중부 유럽 뇌염 바이러스같은 기타 신경독성 플라비바이러스를 위한 약독화된 백신 제조에 적용할 수 있다. 상기 바이러스는 미합중국 모식균 배양 수집소같은 공공기탁기관으로부터 얻을 수 있다(무레이 발리 뇌염 바이러스: ATCC No. VR-77; 세인트 루이스 뇌염 바이러스: ATCC No. VR-80 및 VR-1265).The study presented in Example 7 confirms this hypothesis. Briefly, we found that recombinant JEVs containing 138 Asp in envelope proteins are lethal to mice, whereas recombinant JEVs carrying AGA (Arg) codons at position 138 show an attenuated phenotype. The discovery of neurotoxic sites at position 138 of the envelope protein is applicable to the production of attenuated vaccines for other neurotoxic flaviviruses such as the Murray Bali encephalitis virus, St. Louis encephalitis virus and the Central European encephalitis virus. The virus can be obtained from public deposits such as the United States Model Culture Culture Collection (Murley Bali Encephalitis Virus: ATCC No. VR-77; St. Louis Encephalitis Virus: ATCC No. VR-80 and VR-1265).

대안적으로, 플라비바이러스 게놈을 암호화하는 DNA 분자는 공지된 뉴클레오티드 서열을 이용하여 화학합성에 의해 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 DNA 분자는 상호 프라임하는 긴 올리고뉴클레오티드를 이용하여 상기 유전자를 합성하므로써 얻을 수 있다[참조: Ausubel pages 8.2.8-8.2.13 및 Wosnick 등, Gene 60: 115(1987)]. 게다가, 이들 기법은 폴리머라아제 연쇄 반응을 이용하여 길이가 1.8 kb 인 유전자를 합성하므로써 확대할 수 있다[참조: Adang 등, Plant Molec. Biol. 21: 1131(1993); Bambot 등, PCR Methods and Applications 2: 266(1993)]. 문헌[참조: Mandl 등, Virology 194: 173(1993)]은 참진드기가 매개체인 플라비바이러스 포와산의 뉴클레오티드 서열을 개시하는 반면, 서부 아형 참진드기가 매개체인 뇌염 바이러스의 뉴클레오티드 서열은 문헌[참조: Mandl 등, Virology 166: 197(1988) 및 Mandl 등, Virology 173: 291(1989)]에 기술되어 있다.Alternatively, DNA molecules encoding the flavivirus genome can be obtained by chemical synthesis using known nucleotide sequences. For example, the DNA molecule can be obtained by synthesizing the gene using long oligonucleotides that prime each other (Ausubel pages 8.2.8-8.2.13 and Wosnick et al., Gene 60: 115 (1987)). In addition, these techniques can be extended by synthesizing genes of 1.8 kb in length using polymerase chain reactions. See, Adang et al., Plant Molec. Biol. 21: 1131 (1993); Bambot et al., PCR Methods and Applications 2: 266 (1993). Mandl et al., Virology 194: 173 (1993) disclose the nucleotide sequence of flavivirus poisan, which is a true tick mediator, whereas the nucleotide sequence of encephalitis virus whose western subtype true tick is a mediator is described in Mandl et al., Virology 166: 197 (1988) and Mandl et al., Virology 173: 291 (1989).

요약 정리하면, 엔벨로프 단백질의 위치 138 에서 산성 아미노산 잔기를 염기성 아미노산 잔기로 돌연변이 시키므로써 약독화된 JEV 를 구성하는 것이 가능하다. 실시예 7은 단일 뉴클레오티드 치환을 보유하는 무독성 JEV가 뮤린을 숙주로 하는 10회의 계대배양 후에도 약독화된 표현형을 유지함을 나타내고 있다. 그럼에도 불구하고, 바람직한 약독화된 일본 뇌염 바이러스는 두개의 뉴클레오티드 치환을 보유하여 야생형에 대한 역전이 덜 발생함을 보장한다. 따라서, 바람직한 약독화된 바이러스는 엔벨로프 단백질의 위치 138 에서 아르기닌 잔기를 함유하는데,그 이유는 두개의 뉴클레오티드 치환이 아르기닌을 암호화하는 코돈을 글루탐산이나 아스파르트산중 하나를 암호화하는 코돈을 전환시키는데 필요하기 때문이다.In summary, it is possible to construct an attenuated JEV by mutating an acidic amino acid residue to a basic amino acid residue at position 138 of the envelope protein. Example 7 shows that a nontoxic JEV bearing a single nucleotide substitution retains the attenuated phenotype even after 10 passages in murine. Nevertheless, the preferred attenuated Japanese encephalitis virus retains two nucleotide substitutions, ensuring that less reversal to wild type occurs. Thus, the preferred attenuated virus contains an arginine residue at position 138 of the envelope protein because two nucleotide substitutions are necessary to convert the codon encoding arginine to the codon encoding either glutamic or aspartic acid. .

4. 약독화된 재조합 JEV를 백신으로 사용하는 방법4. How to use attenuated recombinant JEV as a vaccine

상기한 바와 같이, 돌연변이 JEV SA14-14-2 는 마우스같은 실험실 동물에 대해 약독화된 표현형을 나타내며, 상기 균주를 이용하는 인체 접종은 중화 항체 생성을 자극한다[참조: Eckels 등, Vaccine 6: 513(1988)]. 한편, SA14-14-2-PCK 바이러스는 마우스에서 낮은 혈청전환률을 나타내며, 상기 바이러스는 인체에서 중화항체를 자극하지 않는다. 따라서, 약독화된 JEV 를 이용하는 연구는 마우스 및 인체 백신에서 혈청전환을 유도하는 약독화된 JEV 균주의 능력사이의 상호관계를 입증한다. 따라서, 본 명세서에 제시한 체내 연구의 결과는 본 발명의 돌연변이 일본 뇌염 바이러스가 인체 백신에서 면역반응을 자극하는데 특히 효과적임을 나타낸다.As described above, the mutant JEV SA 14 -14-2 represents an attenuated phenotype for laboratory animals such as mice, humans vaccinated using said strain stimulates neutralizing antibodies [see: Eckels, etc., Vaccine 6: 513 (1988). Meanwhile, SA14-14-2-PCK virus shows low seroconversion rate in mice, which does not stimulate neutralizing antibodies in the human body. Thus, studies using attenuated JEV demonstrate a correlation between the ability of attenuated JEV strains to induce seroconversion in mouse and human vaccines. Thus, the results of the in vivo studies presented herein indicate that the mutant Japanese encephalitis virus of the present invention is particularly effective in stimulating immune responses in human vaccines.

바이러스는 무생물 배지에서 성장할 수 없는 세포내 편성(obligate)기생충이기 때문에, 약독화된 JEV 는 배양된 포유동물 세포 및 병아리 배 세포 배양물같은 생물 배지에서 번식되어야 한다. 숙주 세포로부터 약독화된 바이러스를 정제하기 위한 기법은 당업자에게 널리 공지되어 있다[참조: Wang 등, Chin. J. Virol. 6: 38(1990)]. 상기 문헌에는 감염된 조직 배양 세포로부터 SA14-14-2 백신을 제조하는 방법을 기술하고 있다. 또한, 일반적으로 문헌[참조: REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES, 18판(Mack Publishing Co. 1990)]을 참조한다.Because viruses are intracellular obligate parasites that cannot grow in inanimate media, attenuated JEVs must be propagated in biological media such as cultured mammalian cells and chick embryo cell cultures. Techniques for purifying attenuated viruses from host cells are well known to those skilled in the art. Wang et al., Chin. J. Virol. 6: 38 (1990). The literature describes a method for producing the SA 14 -14-2 vaccine from infected tissue culture cells. See also, generally, REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES, 18th Edition (Mack Publishing Co. 1990).

약독화된 바이러스 백신의 투여 형태 및 상기 백신의 적합한 투여량은 당업자에게 널리 공지되어 있다[참조: REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES, 18판(Mack Publishing Co. 1990)]. 예를 들어, 약독화된 JEV 백신은 인간 수용체에게 근육내 주사, 피하주사, 또는 피내주사로 투여될 수 있다. 일반적으로, 백신의 투여량은 수용체의 나이, 체중, 신장, 성별, 일반적인 의학증상 및 이전 병력같은 인자에 따라 변할 것이다. 일반적으로, 102-106PFU/ml를 함유하는 배합물로서 백신 0.5-1 ml 가 투여될 것이다. JEV 약독화된 백신을 이용하는 경험을 통해, SA14-14-2 는 본 명세서에서 기술한 약독화된 재조합 JEV의 적합한 투여량에 대한 지침을 제공할 수 있다[참조: Yu 등, Chin. J. Microbiol. Immunol. 1: 77(1981), Ao 등, Chin. J. Microbiol. Immunol. 3: 245(1983); Yu 등, Am. J. Trop. Med. Hyg. 39: 214(1988), 및 Tsai 등, "Japanese Encephalitis Vaccines," in VACCINES, 2판, Plotkin 등, pages 671-713(W.B. Saunders Co. 1994)].Dosage forms of attenuated viral vaccines and suitable dosages of such vaccines are well known to those skilled in the art (REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES, 18th edition (Mack Publishing Co. 1990)). For example, the attenuated JEV vaccine can be administered to human receptors by intramuscular injection, subcutaneous injection, or intradermal injection. In general, the dosage of the vaccine will vary depending on factors such as the age, weight, height, sex, general medical condition and previous medical history of the receptor. Generally, 0.5-1 ml of the vaccine will be administered as a combination containing 10 2 -10 6 PFU / ml. JEV through the use of a live attenuated vaccine experience, SA 14 -14-2 may provide guidance on the proper doses of the attenuated recombinant JEV described herein [see: Yu, etc., Chin. J. Microbiol. Immunol. 1: 77 (1981), Ao et al., Chin. J. Microbiol. Immunol. 3: 245 (1983); Yu et al., Am. J. Trop. Med. Hyg. 39: 214 (1988), and Tsai et al., “Japanese Encephalitis Vaccines,” in VACCINES, 2nd edition, Plotkin et al., Pages 671-713 (WB Saunders Co. 1994).

본 발명의 백신은 약학적으로 유용한 조성물을 제조하기 위해 공지된 방법에 따라 배합하면, 약독화된 바이러스가 혼합물 내에서 약학적으로 허용가능한 비히클과 혼합될 수 있다. 조성물의 투여를 수용체가 견딜 수 있는 경우 이러한 조성물은 "약학적으로 허용가능한 비히클"로 언급한다. 멸균 인산염-완충처리한 염수는 약학적으로 허용가능한 비히클의 한 예이다. 기타 적합한 비히클은 당업자에게 공지되어 있다[참조: REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES, 18판 (Mack Publishing Co. 1990)].The vaccines of the present invention can be combined according to known methods to prepare pharmaceutically useful compositions so that the attenuated virus can be mixed with a pharmaceutically acceptable vehicle in a mixture. Such compositions are referred to as "pharmaceutically acceptable vehicles" if the receptor can tolerate administration of the compositions. Sterile phosphate-buffered saline is an example of a pharmaceutically acceptable vehicle. Other suitable vehicles are known to those skilled in the art (REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES, 18th edition (Mack Publishing Co. 1990)).

치료를 목적으로, 약독화된 JEV 및 약학적으로 허용가능한 비히클은 치료 유효량으로 인간 수용체에 투여한다. 상기 투여량이 생리학적으로 상당할 경우, 바이러스 및 약학적으로 허용가능한 비히클의 배합물은 "치료 유효량" 으로 투여된다고 언급한다. 임의의 시약이 생리학적으로 상당하다함은 시약의 존재가 수용체에게 생리적으로 검출가능한 변화를 일으킴을 의미한다. 본 명세서에서 임의의 시약이 생리적으로 현저하다 함은 그의 존재가 일본 뇌염 바이러스에 대한 중화 항체의 생성을 자극함을 의미한다.For the purpose of treatment, attenuated JEV and pharmaceutically acceptable vehicle are administered to a human receptor in a therapeutically effective amount. If the dose is physiologically significant, it is stated that the combination of virus and pharmaceutically acceptable vehicle is administered in a "therapeutically effective amount". The physiological equivalent of any reagent means that the presence of the reagent causes a physiologically detectable change in the receptor. Physiologically prominent any reagent herein means that its presence stimulates the production of neutralizing antibodies against Japanese encephalitis virus.

이상과 같이 일반적으로 기술된 본 발명은 예시적인 방법으로 제공되나 본 발명을 제한하려는 의도는 없는, 참고로 하기 하는 실시예에 의해 더 용이하게 구체화한다.The present invention described generally above is more easily embodied by the following examples, which are provided by way of example but are not intended to limit the present invention.

실시예 1Example 1

야생형 JEV 또는 돌연변이 JEV를 암호화하는 감염성 cDNA 클론의 개발Development of infectious cDNA clones encoding wild type JEV or mutant JEV

A. JEV cDNA 클론의 구성A. Composition of JEV cDNA Clone

균주 JaOArS982 를 암호화하는 감염성 야생형 JEV cDNA 클론은 참고로 본 명세서에 기술한 문헌[참조: Sumiyoshi 등, J. Virol. 66: 5425(1992)]에 기술된 바와 같이 구성하였다. 간략히 설명하면, JEV 게놈의 5'-1/2을 암호화하는 2개의 cDNA 클론(pM343 또는 pM433) 및 상기 게놈의 3'-1/2에 상응하는 cDNA(pH756)를 시험관내에서 연결하여 T7 폴리머라아제를 위한 2개의 전장 주형을 제조하였다(참조: 제 2 도). RNA 합성 반응 혼합물 50 μl는 cDNA 주형 1 ㎍, 트리스-HCl(pH 8.0) 40 mM, NaCl 25 mM, MgCl28 mM, 스페르미딘 2 mM, 디티오트레이톨 5 mM, CTP, UTP 및GTP 각 1 mM, ATP 0.1 mM, m7G(5')ppp(5')A 1 mM, RNase 억제제 5U 및 T7 RNA 폴리머라아제 0.2 μl를 포함하였다.Infectious wild-type JEV cDNA clones encoding strain JaOArS982 are described by reference in Sumiyoshi et al., J. Virol. 66: 5425 (1992). Briefly, two cDNA clones (pM343 or pM433) encoding the 5'-1 / 2 of the JEV genome and cDNA (pH756) corresponding to the 3'-1 / 2 of the genome were in vitro linked to a T7 polymer. Two full length templates were prepared for Laase (see FIG. 2). 50 μl of the RNA synthesis reaction mixture contains 1 μg of cDNA template, 40 mM Tris-HCl (pH 8.0), NaCl 25 mM, MgCl 2 8 mM, spermidine 2 mM, dithiothritol 5 mM, CTP, UTP and GTP 1 mM, ATP 0.1 mM, m 7 G (5 ') ppp (5') A 1 mM, RNase inhibitor 5U and 0.2 μl of T7 RNA polymerase.

상기 cDNA 주형으로부터 전사된 RNA 분자를 BHK-21 세포내로 형질감염시키고, 후대 바이러스를 회수하였다[참조: Chou 등, Adv. Enzym.Relat. Areas Mol. Biol. 47:45(1978)]. 상기 연구에서, BHK-21 세포는 10% 태아 송아지 혈청(FCS), L-글루타민 2 mM, MEM 비필수아미노산 0.1 mM, 중탄산 나트륨 0.3%, 페니실린 10 U/ml 및 스트렙토마이신 10 ㎍으로 보충한 최소 필수 배지(MEM)에서 성장시켰다. 35 mm 접시내의 BHK-21 세포 단층은 인산염-완충 처리한 염수 (PBS)로 세척하고, RNA 전사체 및 10% 리포펙틴?(미합중국, 메릴렌드, 개더스버그에 소재하는 베데스다 리서치 래보러토리즈, 인코오포레이티드에서 입수함)을 포함하는 PBS 400 μl와 함께 실온에서 10분 동안 배양하였다. 그후, 상기 세포를 PBS로 세척하고, MEM내에서 2% FCS를 포함하는 1% 아가로즈로 상부 도포하였다. 2 내지 3일간 항온 배양한 후, 세포를 뉴트랄 레드로 염색하여 바이러스 플라크를 시각화하였다.RNA molecules transcribed from the cDNA template were transfected into BHK-21 cells and later virus was recovered (Chou et al., Adv. Enzym.Relat. Areas Mol. Biol. 47:45 (1978). In this study, BHK-21 cells were minimally supplemented with 10% fetal calf serum (FCS), 2 mM L-glutamine, 0.1 mM MEM non-essential amino acid, 0.3% sodium bicarbonate, 10 U / ml penicillin and 10 μg streptomycin. Growing in essential medium (MEM). BHK-21 cell monolayers in 35 mm dishes were washed with phosphate-buffered saline (PBS), RNA transcripts and 10% lipofectin® (Bedesda Research Laboratories, Maryland, United States). Incubated for 10 minutes at room temperature with 400 μl of PBS containing, obtained from Incorporated. The cells were then washed with PBS and top coated with 1% agarose containing 2% FCS in MEM. After incubation for 2-3 days, the cells were stained with neutral red to visualize viral plaques.

5'-1/2 pM343 및 3'-1/2 pH756으로부터 유래한 전장 cDNA로부터 회수한 바이러스는 IC37로 명명하였다. 이 재조합 바이러스의 특성은 모 JEV의 특성과 구별할 수 없었다. pM433 및 pH756으로부터 제조한 cDNA 주형으로부터 회수한 바이러스는 IC47로 명명하였다. 놀랍게도, IC47의 특성은 모 바이러스 및 IC37의 특성과 구별되었다.Viruses recovered from full-length cDNAs derived from 5'-1 / 2 pM343 and 3'-1 / 2 pH756 were named IC37. The characteristics of this recombinant virus could not be distinguished from those of the parent JEV. Viruses recovered from cDNA templates prepared from pM433 and pH756 were named IC47. Surprisingly, the characteristics of IC47 were distinguished from those of the parental virus and IC37.

B. 야생형 JEV 클론의 위치-지정 돌연 변이 유발B. Inducing Site-Specific Mutations in Wild-type JEV Clones

cDNA 클론 pH756은 뉴클레오티드 위치 9131에 유일한 XbaI 제한 위치를 포함하였다. 시험관내에서 위치-지시된 돌연변이 유발은 아미노산 서열을 변화시키지 않고, XbaI 위치를 제거하는 뉴클레오티드 치환(즉, 무증상 돌연변이)를 도입하는데 사용하였다[참조: Studier 등, J. Mol. Biol. 189:113 (1986)]. 돌연변이된 cDNA는 T7 RNA 폴리머라아제를 위한 주형으로 사용하였으며, 상기 절차를 이용하여 회수하였다.cDNA clone pH756 contained an XbaI restriction site unique to nucleotide position 9131. In vitro position-directed mutagenesis was used to introduce nucleotide substitutions (ie, asymptomatic mutations) that eliminate the XbaI position without altering the amino acid sequence. Studier et al., J. Mol. Biol. 189: 113 (1986). The mutated cDNA was used as a template for T7 RNA polymerase and recovered using this procedure.

게놈 RNA는 회수한 바이러스 입자로부터 정제하였으며, 상기 RNA는 cDNA 합성 및 폴리머라제 연쇄 반응(PCR) 증폭을 위한 주형으로 사용하였다. 생성된 cDNA의 제한 분석은 상기 클론이 뉴클레오티드 9131에서 XbaI 위치가 결핍되었음을 나타냈다. 상기 결과는 (1) 회수한 바이러스는 변이된 cDNA로부터 유도되었으며, 비감염성이며, (2) 위치-특이성 돌연변이는 상기 기법에 의해 일본 뇌염 바이러스내로 도입될 수 있음을 나타냈다.Genomic RNA was purified from the recovered virus particles, which RNA was used as a template for cDNA synthesis and polymerase chain reaction (PCR) amplification. Restriction analysis of the resulting cDNA indicated that the clone lacked the XbaI position at nucleotide 9131. The results indicated that (1) the recovered virus was derived from mutated cDNA and is non-infectious, and (2) site-specific mutations can be introduced into Japanese encephalitis virus by this technique.

C. 시험관내에서 JEV cDNA 클론의 구조 및 기능 분석C. Structure and function analysis of JEV cDNA clones in vitro

IC37 및 IC47 모 바이러스의 증식률은 1개의 세포당 다수의 10 PFU로 감염된 BHK-21 세포내에서 비교하였다(참조: 제 3 도). 상기 바이러스는 증식률을 기준으로 구분할 수 없지만, IC47의 플라크 크기는 모 바이러스 및 IC37의 플라크 크기보다 훨씬 더 적었다.Proliferation rates of IC37 and IC47 parental viruses were compared in BHK-21 cells infected with multiple 10 PFUs per cell (FIG. 3). The virus was indistinguishable based on proliferation rate, but the plaque size of IC47 was much smaller than that of the parental virus and IC37.

본래 BHK-21 세포는 신장 조직으로부터 분리하였다. 신경 조직으로부터 유래한 세포내에서 IC37 및 IC47의 성장을 조사하기 위해, N18 세포를 1개의 세포당 다수의 10 PFU로 다른 바이러스와 함께 배양하였다. 제 4 도에 도시한 바와 같이,IC37은 IC47에 비해 더 빠른 속도로 성장하였다. 이 관찰은 뮤린 뇌 조직에서 IC47 증식의 낮은 속도 및 하기 하는 바와 같이 IC47의 약독화된 표현형과 관계있을 수 있다.Original BHK-21 cells were isolated from kidney tissue. To investigate the growth of IC37 and IC47 in cells derived from neural tissues, N18 cells were incubated with other viruses at multiple 10 PFU per cell. As shown in Figure 4, IC37 grew faster than IC47. This observation may be related to the low rate of IC47 proliferation in murine brain tissue and the attenuated phenotype of IC47 as described below.

모 바이러스 및 IC47 바이러스의 안정성을 비교하기 위해, 10% FCS 및 모 또는 IC47 1000 PFU/ml를 함유하는 배양 배지의 용액을 37℃의 CO2배양기내에서 배양하였다. 바이러스는 플라크 분석에 의해 각 시점에서 역가를 측정하였다. 제 5 도에 도시하는 바와 같이, 바이러스 안정성에 대한 명백한 차이는 발견할 수 없었다.To compare the stability of parental and IC47 viruses, a solution of culture medium containing 10% FCS and parental or IC47 1000 PFU / ml was incubated in a 37 ° C. CO 2 incubator. Viruses were measured for titer at each time point by plaque assay. As shown in FIG. 5, no obvious difference in virus stability was found.

cDNA의 뉴클레오티드 서열 분석은 pM343(즉, IC37의 5'-1/2) 및 pM433(즉, IC47의 5'-1/2)은 엔벨로프 단백질의 위치 138에서 단일 코돈이 다른 것으로 밝혀냈다. pM343의 엔벨로프 단백질에서, 138번째 아미노산은 GAA에 의해 암호화되는 글루탐산인 반면, pM433의 엔벨로프 단백질의 138번째 아미노산은 AAA에 의해 암호화되는 라이신이다. IC37 및 IC47의 3'-1/2은 동일한 cDNA 클론으로부터 유도되기 때문에, 상기 결과는 엔벨로프 단백질내 위치 138에서 단일 아미노산 변화는 변화된 플라크 크기를 형성함을 나타내었다. 또한, 상기 돌연변이는 하기 하는 바와 같이 신경 독성에서 심각한 변화를 일으켰음을 밝혔다.Nucleotide sequence analysis of cDNA revealed that pM343 (ie, 5'-1 / 2 of IC37) and pM433 (ie 5'-1 / 2 of IC47) differed in single codon at position 138 of the envelope protein. In the envelope protein of pM343, the 138th amino acid is glutamic acid encoded by GAA, while the 138th amino acid of the envelope protein of pM433 is lysine encoded by AAA. Since 3'-1 / 2 of IC37 and IC47 are derived from the same cDNA clone, the results showed that a single amino acid change at position 138 in the envelope protein results in altered plaque size. In addition, the mutations were shown to cause serious changes in neurotoxicity as described below.

실시예 2Example 2

마우스내에서 야생형 JEV, IC37 및 IC47 바이러스의 신경 독성Neurotoxicity of Wild-type JEV, IC37, and IC47 Viruses in Mice

재조합 바이러스, IC37 및 IC47, 및 모 JEV에 대해 스위스 ICR 마우스를 사용하여 신경 독성을 비교하였다. 예비 실험에서, 생후 3주일된 마우스를소뇌내(ic) 또는 복강내(ip) 투여중 하나의 투여 방법을 이용하여 10 내지 106PFU로 접종하였다. 모 바이러스 또는 IC37로 복강내 접종한 모든 쥐는 사멸하였으나, 다른 바이러스로 복강내 접종한 마우스의 치사율은 약 50%였다. 이와는 대조적으로, 복강내 또는 뇌내로 IC47을 사용하여 접종한 모든 마우스는 생존하였다. 이들 연구는 IC37 및 모 바이러스가 마우스 사멸에 대한 능력으로 구분이 불가능하지만, IC47은 무독성임을 밝혀냈다.Neurotoxicity was compared using Swiss ICR mice against recombinant virus, IC37 and IC47, and parental JEV. In preliminary experiments, three week old mice were inoculated with 10 to 10 6 PFU using either dosing method in either cerebellar (ic) or intraperitoneal (ip) administration. All mice intraperitoneally inoculated with the parental virus or IC37 were killed, but the mortality of mice intraperitoneally inoculated with other viruses was about 50%. In contrast, all mice inoculated with IC47 intraperitoneally or in the brain survived. These studies revealed that IC37 and the parent virus are indistinguishable in their ability to kill mice, but IC47 is nontoxic.

두번째 연구에서, 8마리의 스위스 ICR 이종교배한 마우스는 모 바이러스, IC37 또는 IC47로 항원 투여하였다. 생후 3주 및 5주일된 마우스는 100 PFU로 뇌내 접종한 반면, 생후 2주 및 3주일된 마우스는 100 PFU로 복강내 접종하였다. 모 바이러스 또는 IC37을 이용하는 복강내 접종후, 생후 2주일된 마우스의 치사율은 100% 였으며, 생후 3주일된 마우스의 치사율은 50%였다 (참조: 제 6 도의 A 및 B). 모 바이러스 또는 IC37을 이용하는 소뇌내 접종은 생후 3주 및 5주일된 마우스의 100% 치사로 귀착되었다(참조: 제 6 도의 C 및 D). IC47로 접종한 모든 마우스는 질병의 징후없이 생존하였다.In a second study, eight Swiss ICR xcross mice were challenged with parental virus, IC37 or IC47. Three and five week old mice were inoculated intracranially at 100 PFU, while mice two and three weeks old were intraperitoneally inoculated at 100 PFU. After intraperitoneal inoculation with the parental virus or IC37, the mortality rate of mice at 2 weeks of age was 100%, and the mortality rate of mice at 3 weeks of age was 50% (see Figures A and B in Figure 6). Intracerebellar inoculation with parental virus or IC37 resulted in 100% lethality in mice 3 and 5 weeks old (see Figures 6 C and D). All mice inoculated with IC47 survived without signs of disease.

실시예 3Example 3

모 바이러스 또는 IC47 바이러스로 감염된 마우스에서 중화 항체 생성 및 바이러스 혈증Neutralizing Antibody Production and Viremia in Mice Infected with Parent Virus or IC47 Virus

본 연구를 위해, 생후 3주일된 스위스 ICR 마우스를 모 바이러스 또는 IC47 바이러스 100 PFU로 복강내 접종하였다. 혈청 샘플을 여러가지 시점에서 수거하고,중화 항체 및 바이러스 혈증(viremia)을 하기와 같이 측정하였다. 중화 항체 역가를 측정하기 위해, 혈청 샘플의 10-160배 희석액을 제조하고, 50 PFU의 모 바이러스와 함께 4℃에서 밤새 배양하였다. 상기 반응의 바이러스 역가는 BHK-21 세포의 단층에서 플라크 분석으로 측정하였는데, 35 또는 60 mm 접시내의 BHK-21 세포 단층은 바이러스를 접종하였으며, PBS로 세척하고, MEM내의 2% FCS를 함유하는 1% 아가로즈로 상부 도포하였다. 2 내지 3일후, 세포를 뉴트랄 레드 또는 크리스탈 바이올렛으로 염색하여 플라크를 시각화하였다. 플라크의 70% 감소는 중화 항체 역가의 존재를 나타냈다.For this study, three week old Swiss ICR mice were inoculated intraperitoneally with 100 PFU of parental or IC47 virus. Serum samples were collected at various time points and neutralizing antibodies and viremia were measured as follows. To measure neutralizing antibody titers, 10-160 fold dilutions of serum samples were prepared and incubated overnight at 4 ° C. with 50 PFU of parental virus. Viral titers of the reactions were determined by plaque assay in monolayers of BHK-21 cells, where BHK-21 cell monolayers in 35 or 60 mm dishes were inoculated with virus, washed with PBS and containing 2% FCS in MEM. Top applied with% agarose. After 2-3 days, the cells were stained with neutral red or crystal violet to visualize the plaques. A 70% reduction in plaques indicated the presence of neutralizing antibody titers.

중화 항체는 양쪽 치료군에서 접종한지 3 내지 4일 후에 검출하였다(참조: 제 7 도). 중화 항체 생성의 차이는 비교적 근소한 것이었다.Neutralizing antibodies were detected 3-4 days after inoculation in both treatment groups (see Figure 7). Differences in neutralizing antibody production were relatively minor.

바이러스 혈증의 존재를 측정하기 위해, 혈청 샘플을 BHK-21 단층에 첨가하고, 바이러스 역가는 플라크 분석으로 측정하였다. 바이러스 혈증은 모 바이러스로 접종한 마우스에서 3일째에 최대 역가 약 103PFU/ml로 검출되었다(참조: 제 7 도). 항체 역가가 상승하기 시작하는 경우, 검출할 수 있는 바이러스 혈증은 감소하기 시작했으며; 4일째에 검출된 바이러스는 없었다. 바이러스 혈증은 IC47로 접종한 마우스로부터 채취한 혈청내에서 검출할 수 없지만, 바이러스는 이들 마우스에서 아마도 복제될 것인데, 그 이유는 마우스는 모 바이러스에 대한 항체 반응과 유사한 항체 반응을 나타내기 때문이다.To determine the presence of viremia, serum samples were added to the BHK-21 monolayer and virus titers measured by plaque assay. Viremia was detected with a maximum titer of about 10 3 PFU / ml at day 3 in mice inoculated with parental virus (FIG. 7). When antibody titers began to rise, detectable viremia began to decrease; No virus was detected on day 4. Viremia is undetectable in serum taken from mice inoculated with IC47, but the virus will probably replicate in these mice because the mice exhibit an antibody response similar to that of the parental virus.

실시예 4Example 4

뇌에서의 바이러스 증식Virus multiplication in the brain

뇌 조직에서 바이러스 증식을 조사하기 위해, 마우스를 100 PFU의 모 JEV, 재조합 야생형 JEV IC37 또는 IC47을 뇌내 투여 또는 복강내 투여 방법을 이용하여 접종하였다. 뇌를 접종후 여러시간에서 회수하고, 조직 샘플을 MEM내의 50% FCS (4:1; w/v)내에서 균질화하였다. 뇌 균질물의 바이러스 역가는 상기한 플라크 분석으로 측정하였다.To examine virus proliferation in brain tissues, mice were inoculated with 100 PFU of parental JEV, recombinant wild-type JEV IC37 or IC47 using intracranial or intraperitoneal administration methods. Brains were harvested several hours after inoculation and tissue samples were homogenized in 50% FCS (4: 1; w / v) in MEM. Viral titers of brain homogenates were determined by the plaque assay described above.

모 바이러스를 소뇌내 경로로 접종한 경우, 뇌에서의 바이러스 역가는 즉시 증가하였으며, 5일째에는 107PFU/mg 이상의 수준에 이르렀다(참조: 제 8도 의 A). 7일째에, 모든 마우스는 감염으로 사멸하였다. 모 바이러스를 복강내 접종한후, 바이러스는 5일째에 뇌 속에서 나타났다. 뇌 바이러스 역가가 107PFU/g 이상인 마우스는 마비 및 사멸된 반면 (참조 : 제 8도 의 A, ▲), 뇌 바이러스 역가가 106PFU/g 미만인 마우스는 건강한 상태를 유지하였다(△). 바이러스는 14일째에 생존하는 마우스의 뇌로부터 제거되었다.When the parental virus was inoculated into the cerebellum route, virus titers in the brain immediately increased and reached levels of 10 7 PFU / mg or more on day 5 (see Figure 8 A). On day 7, all mice died of infection. After intraperitoneal inoculation of the parent virus, the virus appeared in the brain on day 5. Mice with brain virus titers greater than 10 7 PFU / g were paralyzed and killed (see A, ▲ in FIG. 8), while mice with brain virus titers less than 10 6 PFU / g remained healthy (Δ). Virus was removed from the brains of surviving mice on day 14.

IC47로 뇌내 접종한 마우스에서, 상기 바이러스는 뇌조직내에서 즉시 성장하기 시작하였으나, IC47은 뇌에서 모 바이러스를 사용하는 경우 보다 더 천천히 축적되었다. IC47은 모 바이러스에 대해 관찰된 것보다 더 낮은 역가를 보유하였다 (참조 : 제 8 도의 B). 최대 뇌 역가는 5일째에 약 104.7PFU/g이었다. IC47은 8일째에 뇌로부터 제거하였다. IC47을 이용하여 복강내 투여에 의해 접종한 마우스의 뇌조직에서 바이러스는 검출되지 않았다.In mice inoculated with IC47 in the brain, the virus began to grow immediately in brain tissue, but IC47 accumulated more slowly than with the parental virus in the brain. IC47 had lower titers than those observed for the parental virus (see Figure 8B). Maximum brain titers were about 10 4.7 PFU / g on day 5. IC47 was removed from the brain on day 8. No virus was detected in the brain tissues of mice inoculated by intraperitoneal administration using IC47.

실시예 5Example 5

면역조치-항원 투여 연구Immunity-Antigen Dosing Study

모 바이러스에 대한 보호 면역성을 제공하기 위해 IC47을 사용할 수 있는지의 여부를 확인하기 위해, 8마리의 마우스로 구성된 세개의 군을 100 PFU의 IC47로 접종하였다. 생후 2주일된 마우스는 복강내로 접종하였고, 생후 3주일된 마우스는 복강내 또는 소뇌내 중 하나의 투여 방법으로 접종하였다. IC47을 이용하는 접종 2주일 후, 마우스를 100 PFU의 모 바이러스를 이용하여 소뇌내로 항원 투여하였다.To determine whether IC47 can be used to provide protective immunity against the parental virus, three groups of eight mice were inoculated with 100 PFU of IC47. Two weeks old mice were inoculated intraperitoneally, and three weeks old mice were inoculated by either intraperitoneal or cerebellar administration. Two weeks after inoculation with IC47, mice were challenged with 100 PFU of parental virus into the cerebellum.

모든 비면역조치된 마우스는 7일째에 사멸하였지만, IC47로 처리한 모든 마우스는 질병의 징후 없이 상기 항원 투여에 살아남았다. 항원 투여한 마우스의 최대 바이러스 역가는 107PFU/g 뇌조직 이하이며, 비-면역조치된 마우스의 뇌에서 관찰된 역가보다 10배 더 낮았다(참조 : 제 9 도). 모 바이러스는 14일째에 뇌조직으로부터 제거하였다.All non-immunized mice died on day 7, but all mice treated with IC47 survived the antigen administration without any signs of disease. The maximum viral titers of the antigen-administered mice were below 10 7 PFU / g brain tissue and were 10 times lower than those observed in the brains of non-immunized mice (see FIG. 9). Parental virus was removed from brain tissue on day 14.

실시예 6Example 6

엔벨로프 단백질 구조의 컴퓨터 시뮬레이션Computer Simulation of Envelope Protein Structure

아미노산 서열 자료에 근거하여 단백질 구조를 예상하기 위해 몇몇 시뮬레이션 프로그램을 사용하였다. 이들 프로그램은138Lys 돌연변이를 보유하는, 재조합 약독화된 IC47 및 재조합 야생형 IC37의 예상된 엔벨로프 단백질 구조를 비교하기 위해 사용하였다. 슈-패스맨 프로그램 및 가니어-오스구토르프-로빈슨 프로그램을 사용하여 알파-헬릭스, 베타 시이트 및 턴(turn)을 포함하는 2차 구조를 예상하였다 [참조 : Chou 등, Adv. Enz. Relat. Areas Mol. Biol. 47:45 (1978); Garnier 등, J. Mol. Biol. 120:97 (1978)]. 다른 프로그램을 이용하여 친수성, 표면가능성, 유연성 및 항원성 같은 추가 변수를 예상하였다[참조 : Hopp 등, Proc. Nat'l Acad Sci. USA 78:3824 (1981); Emini 등, J. Virology 55:836 (1985); Jameson BA 등, Computer Applications in the Biosciences 4:181 (1988)].Several simulation programs were used to predict protein structure based on amino acid sequence data. These programs were used to compare the expected envelope protein structures of recombinant attenuated IC47 and recombinant wild type IC37, which carry 138 Lys mutations. Secondary structures, including alpha-helix, beta sheets and turns, were predicted using the Shoe-Passman program and the Garnier-Osgutorp-Robinson program. See Chou et al., Adv. Enz. Relat. Areas Mol. Biol. 47:45 (1978); Garnier et al., J. Mol. Biol. 120: 97 (1978). Other programs were used to predict additional variables such as hydrophilicity, surface likelihood, flexibility and antigenicity. See Hopp et al., Proc. Nat'l Acad Sci. USA 78: 3824 (1981); Emini et al., J. Virology 55: 836 (1985); Jameson BA et al., Computer Applications in the Biosciences 4: 181 (1988).

친수성, 표면 가능성, 유연성 및 항원성에 대한 시뮬레이션 결과에서 현저한 차이는 없었다. 그러나, 슈-패스맨 및 가니어-오스구토르프-로빈슨 프로그램 둘다는 2개의 바이러스의 2차 구조에서 차이를 예상하였다. 슈-패스맨 프로그램에 따르면, 턴, 알파 헬릭스 및 베타 시이트에 차이가 있었다. 가니어-오스구토르프-로빈슨은 2개의 바이러스의 엔벨로프 단백질 사이에서 턴의 차이를 예상하였다. 따라서,138Lys 돌연변이가 엔벨로프 단백질의 구조를 변화시켜 IC47의 약독화된 표현형을 유도하는 것이 가능하였다.There were no significant differences in simulation results for hydrophilicity, surface likelihood, flexibility and antigenicity. However, both the Shu-Passman and Garnier-Osgutorp-Robinson programs expected differences in the secondary structure of the two viruses. According to the Shu-Passman program, there were differences in turns, alpha helix and beta sheets. Garnier-Osgutorff-Robinson predicted a difference in turn between the envelope proteins of the two viruses. Thus, it was possible for 138 Lys mutations to change the structure of the envelope protein to induce an attenuated phenotype of IC47.

실시예 7Example 7

엔벨로프 단백질내에138Asp 및138Arg 돌연변이를 보유하는 재조합 바이러스의 특정화Characterization of Recombinant Viruses Having 138 Asp and 138 Arg Mutations in Envelope Proteins

위치-지시된 돌연변이 유발을 이용하여 엔벨로프 단백질의 위치 138에서 하기 돌연변이를 보유하는 재조합 바이러스를 제조하였다: Arg(AGA)["138Arg"],Arg(AGG) 및 Asp(GAC)["138Asp"]. DNA 서열 분석을 이용하여 뉴클레오티드 치환을 입증하였다.Position-directed mutagenesis was used to prepare recombinant viruses carrying the following mutations at position 138 of the envelope protein: Arg (AGA) [" 138 Arg"], Arg (AGG) and Asp (GAC) [" 138 Asp "]. DNA sequencing was used to demonstrate nucleotide substitutions.

신경독성을 유도하는 재조합 돌연변이 바이러스의 능력은, 생후 3주일된 마우스에 100 PFU의 재조합 야생형 IC37, IC47,138Arg 또는138Asp를 뇌내로 접종하므로써 검사하였다. IC37 또는138Asp로 접종한 모든 마우스는 사멸하였다. 이와는 대조적으로, IC47 또는138Arg로 접종한 모든 마우스는 질병의 징후없이 생존하였다(참조 : 제 10 도).The ability of recombinant mutant viruses to induce neurotoxicity was examined by inoculating 100 wk of recombinant wild type IC37, IC47, 138 Arg or 138 Asp into the brain at 3 weeks of age. All mice inoculated with IC37 or 138 Asp were killed. In contrast, all mice inoculated with IC47 or 138 Arg survived without signs of disease (see Figure 10).

또한, 생후 5일된 마우스 8마리로 구성된 군을 이용하여 신경독성 분석을 수행하였다. 본 연구에서, 모든 마우스는 IC37로 접종한지 6일째에 사멸하였다(도 11 참조). 또한, IC47 및138Arg는 이들 신생 마우스에서 신경독성이 있었다.In addition, neurotoxicity analysis was performed using a group consisting of 8 mice 5 days old. In this study, all mice were killed 6 days after inoculation with IC37 (see FIG. 11). In addition, IC47 and 138 Arg were neurotoxic in these newborn mice.

본 연구는 IC47 및138Arg가 생후 5일된 마우스에서 신경독성을 유도하거나, 생후 3주일된 마우스에서는 그리하지 아니했다. 상기 감수성 패턴은 확립된 황열 17D에 대해 관찰된 것과 유사하였으며, 약독화된 백신을 이용하여 황열 바이러스에 대해 인간을 보호하였다.This study did not induce neurotoxicity in IC47 and 138 Arg in 5 day old mice, or in 3 week old mice. The susceptibility pattern was similar to that observed for established yellow fever 17D and attenuated vaccines were used to protect humans against yellow fever virus.

138Arg의 중화 항체 생성 유도 여부를 조사하기 위해, 생후 3주일된 ICR 마우스를 100 PFU의 마우스로 접종하였다. 중화 항체 역가는 접종후 7일 및 14일에 얻은 혈액 샘플에서 측정하였다. 역가 1:80이 양쪽 혈청 샘플에서 관찰되었다. 상기결과는138Arg가 IC47같은 면역원성임을 나타냈다.To investigate whether 138 Arg induces neutralizing antibody production, ICR mice 3 weeks old were inoculated with 100 PFU mice. Neutralizing antibody titers were measured on blood samples obtained 7 and 14 days post inoculation. Titer 1:80 was observed in both serum samples. The results indicated that 138 Arg was immunogenic like IC47.

항원 투여 연구에서, 생후 3주일된 마우스를 100 PFU의138Arg로 접종하였다. 2주후, 상기 마우스에게 100 PFU의 IC37을 소뇌내로 주사하였다. 모든 비-면역조치한 마우스가 7일째에 사멸하였지만,138Arg로 면역조치한 모든 마우스는 질병의 징후 없이 치명적인 항원 투여에 대해 생존하였다. 따라서,138Arg 및 IC47가 유사한 정도로 보호 면역성을 제공하는 것으로 보인다.In the antigen dosing study, three weeks old mice were inoculated with 100 PFU of 138 Arg. Two weeks later, the mice were injected with 100 PFU of IC37 into the cerebellum. All non-immunized mice died on day 7, but all mice immunized with 138 Arg survived lethal antigen administration without signs of disease. Thus, 138 Arg and IC47 appear to provide protective immunity to a similar degree.

IC47 및138Arg는 마우스 뇌에서 계대접종하여 약독화된 표현형을 제공하는 돌연변이의 유전적 안정성을 결정하였다. 본 연구에서, 양쪽 바이러스를 생후 3주일된 마우스에 소뇌내로 투여하였으며, 상기 마우스를 주사후 4일째에 치사시켰다. 뇌 균질물을 상기와 같이 제조하고, P1으로 명명하였다. P1 균질물의 일부분을 사용하여 마우스 제 2군을 접종하고, 이들 마우스로부터의 균질물을 P2라 명명하였다. 상기 절차를 10회의 무증상 계대접종동안 계속하였다.IC47 and 138 Arg determined the genetic stability of mutations that were passaged in the mouse brain to give an attenuated phenotype. In this study, both viruses were administered intracellularly to mice 3 weeks old and the mice were killed 4 days after injection. Brain homogenates were prepared as above and named P1. A portion of the P1 homogenate was used to inoculate the second group of mice and the homogenates from these mice were named P2. The procedure was continued for 10 asymptomatic passages.

P10 균질물로부터 분리한138Arg 바이러스 또는 IC47 바이러스 100 PFU를 생후 3주일된 마우스에게 소뇌내로 투여하여 신경독성을 측정하였다. 본 연구의 결과는 약독화된 표현형이 10회의 계대접종후에 안정함을 나타냈다. P10 균질물로부터 분리한 바이러스의 DNA 서열 분석은 IC47 및138Arg 돌연변이의 안정성을 확인시켜 주었다. 10회의 계대접종 후, 역전체는 발견되지 않았다.Neurotoxicity was measured by administering 138 Arg virus or IC47 virus 100 PFU isolated from the P10 homogenate into the cerebellum three weeks old. The results of this study indicate that the attenuated phenotype is stable after 10 passages. DNA sequence analysis of the virus isolated from P10 homogenates confirmed the stability of the IC47 and 138 Arg mutations. After 10 passages, no reverse was found.

요약 정리하면,138Arg 바이러스는 매우 약독화되어 있고, 매우 면역원성이고, 방어 면역성을 유도하고, 유전적으로 안정하며, 엔벨로프 단백질의 138번째 아미노산을 암호화하는 코돈에서 중복 돌연변이를 포함하였다.138Arg 바이러스의 신경독성 특성은 황열 백신 17D의 특성과 유사하였다. IC47 및138Arg 바이러스 둘다의 약독화된 표현형은 마우스 뇌를 통한 10회의 무증상 계대접종 후 안정하였다.138Arg 바이러스는 중복 돌연변이를 보유하고, IC47 바이러스는 단일 돌연변이를 보유하기 때문에,138Arg 바이러스는 장기간에 걸쳐 IC47 보다 유전적으로 더 안정한 것으로 입증될 수 있다.In summary, the 138 Arg virus was highly attenuated, very immunogenic, induced protective immunity, genetically stable, and contained duplicate mutations in the codons encoding the 138th amino acid of the envelope protein. The neurotoxic properties of 138 Arg virus were similar to those of yellow fever vaccine 17D. The attenuated phenotype of both IC47 and 138 Arg virus was stable after 10 asymptomatic passages through the mouse brain. Since the 138 Arg virus carries a redundant mutation and the IC47 virus carries a single mutation, the 138 Arg virus may prove to be genetically more stable than IC47 over a long period of time.

전술한 부분에서 바람직한 특정 양태를 언급하였지만, 본 발명은 이것으로 제한되는 것이 아님을 밝혀둔다. 첨부하는 권리서에 의해 한정되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는, 개시한 양태의 여러가지 변형 실시가 당업자에게 명백할 것이다.Although certain preferred embodiments are mentioned in the foregoing, it is to be understood that the invention is not limited thereto. Various modifications of the disclosed embodiments will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

본 발명에서 모든 문헌 및 특허 출원은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게 예시적인 것이다. 각각의 개별적인 문헌 또는 특허 출원이 특히 및 개별적으로 그의 전체적인 내용을 참고로 인용하는 바와같이 모든 문헌 및 특허 출원은 동일한 내용으로 본 명세서에 참고로 인용하였다.All documents and patent applications in the present invention are exemplary to those skilled in the art to which the present invention belongs. All documents and patent applications are incorporated herein by reference in their entirety, as each individual document or patent application specifically and individually references the entire contents thereof.

제1도는 JEV 게놈뿐만 아니라 재조합 JEV 바이러스 구조의 다이아그램을 도시하는 도면이다.1 shows a diagram of the JEV genome as well as the recombinant JEV virus structure.

제2도는 cDNA 로부터 재조합 야생형 JEV 를 회수하는 실험 계획안을 도시하는 도면이다. 5' -1/2 JEV cDNA(pM343) 및 3' -1/2 cDNA (pH756)은 그들 각각의 cDNA 클론으로부터 정제하였으며, 시험관 내에서 연결하여 T7 RNA 폴리머라아제를 위한 전장(full-length) DNA 주형을 제조하였다. JEV RNA 는 cDNA 주형으로부터 전사하였으며, 상기 RNA 는 단층 BHK-21 세포 내로 형질감염 시켰다. 2-5일 배양한 후, 뉴트랄 레드 또는 크리스탈 바이올렛으로 염색하여 JEV 플라크를 시각화하였다.2 is a diagram showing an experimental design for recovering a recombinant wild type JEV from cDNA. 5'-1 / 2 JEV cDNA (pM343) and 3'-1 / 2 cDNA (pH756) were purified from their respective cDNA clones and linked in vitro to full-length for T7 RNA polymerase. DNA templates were prepared. JEV RNA was transcribed from the cDNA template and the RNA was transfected into monolayer BHK-21 cells. After 2-5 days of incubation, JEV plaques were visualized by staining with neutral red or crystal violet.

제3도는 BHK 세포 내에서 모 JEV, 재조합 야생형(IC37) 및 재조합 돌연변이 JEV(IC47)의 증식 속도를 도시하는 도면이다.3 shows the rate of proliferation of parental JEV, recombinant wild type (IC37) and recombinant mutant JEV (IC47) in BHK cells.

제4도는 N18 세포 내에서 재조합 야생형(IC37) 및 재조합 돌연변이 JEV(IC47)의 증식 속도를 도시하는 도면이다.4 shows the proliferation rate of recombinant wild type (IC37) and recombinant mutant JEV (IC47) in N18 cells.

제5도는 배지 내에서 모 JEV 또는 돌연변이 JEV(IC47)의 안정성을 도시하는 도면이다.5 depicts the stability of parental JEV or mutant JEV (IC47) in media.

제6도는 모 JEV, 재조합 야생형(IC37) 또는 재조합 돌연변이 JEV(IC47)를 이용하여 항원투여한 스위스 ICR 이종교배 마우스의 생존률을 도시하는 도면이다. A 도: 생후 2 주일된 마우스를 복강내 (ip)로 접종시켰다. B도: 생후 3 주일된 마우스를 복강내 (ip)로 접종시켰다. C 도: 생후 3 주일된 마우스를 뇌내(ic)로 접종시켰다. D 도: 생후 5 주일된 마우스를 모 바이러스 및 IC47 바이러스를 이용하여 뇌내로 접종시켰다.FIG. 6 shows survival rates of Swiss ICR xcross mice challenged with parental JEV, recombinant wild type (IC37) or recombinant mutant JEV (IC47). A: Two weeks old mice were inoculated intraperitoneally (ip). B: Mice 3 weeks old were inoculated intraperitoneally (ip). C: Mice 3 weeks old were inoculated intracranially (ic). D Figure: Five week old mice were inoculated into the brain with parental and IC47 viruses.

제7도는 모 JEV 또는 재조합 돌연변이 JEV(IC47)중 하나를 이용하여 접종시킨 3 주일된 마우스에서 및 중화 항체의 존재를 도시하는 도면이다.7 shows the presence of neutralizing antibodies and in 3 week old mice inoculated with either parental JEV or recombinant mutant JEV (IC47).

제8도는 ICR 마우스의 뇌에서 모 JEV 또는 재조합 돌연변이 JEV(IC47)중 하나의 역가를 도시하는 도면이다. A 도: 모 바이러스를 이용하여 복강내로 접종한 마우스의 바이러스 역가는 빈사 상태의 마우스 (▲, ip-1) 및 건강한 마우스(△, ip-2)로부터 측정하였다. B 도: 재조합 돌연변이 바이러스를 이용하여 접종하였다.8 shows the titer of either parental JEV or recombinant mutant JEV (IC47) in the brain of ICR mice. A Figure: Virus titers of mice inoculated intraperitoneally with the parental virus were measured from vacant mice (▲, ip-1) and healthy mice (Δ, ip-2). B: Inoculated with recombinant mutant virus.

제9도는 뇌내로 모 바이러스를 이용하여 항원투여한 IC47-면역조치한 마우스 뇌에서의 바이러스 역가를 도시하는 도면이다.FIG. 9 shows viral titers in IC47-immunized mouse brains challenged with parental virus into the brain.

제10도는 생후 3 주일된 마우스에서 재조합 야생형 IC37, IC47 바이러스 또는138Arg 바이러스에 의한 신경독성의 유도를 도시하는 도면이다.10 shows the induction of neurotoxicity by recombinant wild type IC37, IC47 virus or 138 Arg virus in three week old mice.

제11도는 생후 5일된 마우스에서 재조합 야생형 IC37, IC47 바이러스 또는138Arg 바이러스에 의한 신경독성의 유도를 도시하는 도면이다.FIG. 11 depicts the induction of neurotoxicity by recombinant wild type IC37, IC47 virus or 138 Arg virus in 5-day-old mice.

Claims (21)

엔벨로프 단백질의 138번 위치에서 산성 아미노산(글루탐산 또는 아스파르트산)이 염기성 아미노산(라이신 또는 아르기닌)으로 치환됨으로써 상응하는 야생형 JEV와 구별되는 분리된, 돌연변이 일본 뇌염 바이러스(JEV).An isolated, mutant Japanese encephalitis virus (JEV) distinguished from the corresponding wild type JEV by replacing an acidic amino acid (glutamic acid or aspartic acid) at position 138 of the envelope protein with a basic amino acid (lysine or arginine). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 야생형 JEV 가 JEV 균주 JaOArS982 이고, 산성 아미노산이 글루탐산인 돌연변이 JEV.Wild type JEV is JEV strain JaOArS982 and mutant JEV wherein the acidic amino acid is glutamic acid. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 염기성 아미노산이 라이신인 돌연변이 JEV.Mutant JEV wherein the basic amino acid is lysine. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 돌연변이 JEV 가 IC47(ATCC No, VR 2412)인 돌연변이 JEV.Mutant JEV wherein the mutant JEV is IC47 (ATCC No, VR 2412). 제2항에 있어서,The method of claim 2, 염기성 아미노산이 아르기닌인 돌연변이 JEV.Mutant JEV wherein the basic amino acid is arginine. 엔벨로프 단백질을 암호화하는 유전자 내에서 하나 또는 두개의 뉴클레오티드 치환으로 구성되는 돌연변이에 의해 야생형 JEV의 엔벨로프 단백질내의 138번 위치의 산성 아미노산(글루탐산 또는 아스파르트산)이 돌연변이 JEV의 엔벨로프 단백질내의 138번 위치의 염기성 아미노산(라이신 또는 아르기닌)으로 치환된, 야생형 JEV와 구별되는 돌연변이 JEV의 게놈을 암호화하는 분리된 DNA 분자.Mutations consisting of one or two nucleotide substitutions in the gene encoding the envelope protein resulted in the acidic amino acid (glutamic acid or aspartic acid) at position 138 in the envelope protein of wild type JEV being basic at position 138 in the envelope protein of mutant JEV. An isolated DNA molecule encoding the genome of a mutant JEV, distinct from wild type JEV, substituted with an amino acid (lysine or arginine). 제6항에 있어서,The method of claim 6, 염기성 아미노산이 라이신인 분리된 DNA 분자.An isolated DNA molecule wherein the basic amino acid is lysine. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein pM433(ATCC No. 75491)의 cDNA 삽입물을 포함하는 분리된 DNA 분자.An isolated DNA molecule comprising the cDNA insert of pM433 (ATCC No. 75491). 제8항에 있어서,The method of claim 8, pM433 의 cDNA 삽입물 및 pH756(ATCC No. 75492) 의 cDNA 삽입물로 구성되는 분리된 DNA 분자.An isolated DNA molecule consisting of a cDNA insert of pM433 and a cDNA insert of pH756 (ATCC No. 75492). (a) 주형으로서 제6항의 DNA 분자를 이용하여 전장 바이러스 게놈 RNA를 시험관내에서 합성하는 단계;(a) in vitro synthesis of full length viral genomic RNA using the DNA molecule of claim 6 as a template; (b) 상기 바이러스 게놈 RNA를 이용하여 배양된 동물 세포를 형질감염시켜 바이러스를 제조하는 단계; 및(b) transfecting the animal cells cultured using the viral genomic RNA to produce a virus; And (c) 상기 배양된 동물 세포로부터 바이러스를 분리하는 단계를 포함하는, 배양된 동물 세포로부터 돌연변이 JEV를 제조하는 방법.(c) separating the virus from the cultured animal cells. (a) 제1항의 돌연변이 JEV 및 (b) 약학적으로 허용가능한 비히클을 포함하는 약학 조성물의 치료 유효량을 투여함을 포함하는, 인간을 제외하는 동물 내에서 JEV에 대한 중화 항체를 제조하는 방법.A method of making a neutralizing antibody against JEV in an animal, except human, comprising administering a therapeutically effective amount of a pharmaceutical composition comprising (a) the mutant JEV of claim 1 and (b) a pharmaceutically acceptable vehicle. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 돌연변이 JEV 가 IC47(ATCC No. VS 2412)인 방법.The mutation JEV is IC47 (ATCC No. VS 2412). 제11항에 있어서,The method of claim 11, 염기성 아미노산이 아르기닌인 방법.The basic amino acid is arginine. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 약학 조성물을 점막에 투여하는 방법.Method of administering the pharmaceutical composition to the mucosa. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 약학 조성물을 피하주사, 피내주사 및 근육내 주사로 구성되는 군으로부터 선택되는 주사 형태로 투여하는 방법.The pharmaceutical composition is administered in an injection form selected from the group consisting of subcutaneous injection, intradermal injection and intramuscular injection. (a) 제1항의 돌연변이 JEV 및 (b) 약학적으로 허용가능한 비히클을 포함하며, 독성 일본 뇌염 바이러스에 대한 예방을 제공하는 약학 조성물.A pharmaceutical composition comprising (a) the mutant JEV of claim 1 and (b) a pharmaceutically acceptable vehicle, wherein said composition provides prophylaxis against toxic Japanese encephalitis virus. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 염기성 아미노산이 라이신인 약학 조성물.Pharmaceutical composition wherein the basic amino acid is lysine. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 돌연변이 JEV 가 IC47(ATCC No. VR 2412)인 약학 조성물.Pharmaceutical composition wherein the mutant JEV is IC47 (ATCC No. VR 2412). 제16항에 있어서,The method of claim 16, 염기성 아미노산이 아르기닌인 약학 조성물.A pharmaceutical composition wherein the basic amino acid is arginine. (a) pH343(ATCC No. 75490)의 cDNA 삽입물을 포함하는 DNA 주형을 이용하여 전장 바이러스 게놈 RNA 를 시험관내에서 합성하는 단계;(a) in vitro synthesis of full length viral genomic RNA using a DNA template comprising a cDNA insert at pH343 (ATCC No. 75490); (b) 상기 바이러스 게놈 RNA 를 이용하여 인간을 제외하는 동물 세포의 단층 배양물을 형질감염시켜 상기 단층 배양물내에 여러가지 크기의 바이러스-함유 플라크를 형성하는 단계; 및(b) transfecting a monolayer culture of animal cells excluding humans using the viral genomic RNA to form virus-containing plaques of various sizes in the monolayer culture; And (c) 상기 단층 배양물내의 더 작은 플라크로부터 바이러스를 분리하는 단계를 포함하는, 돌연변이 JEV 를 제조하는 방법.(c) separating the virus from the smaller plaque in the monolayer culture. 야생형 플라비바이러스의 엔벨로프 단백질내의 138번 위치의 산성 아미노산(글루탐산 또는 아스파르트산)이 돌연변이 플라비바이러스의 엔벨로프 단백질내의 138번 위치의 염기성 아미노산(라이신 또는 아르기닌)으로 치환됨으로써 상응하는 야생형 플라비바이러스와 구별되며, 상기 플라비바이러스는 무레이 발리 뇌염 바이러스, 세인트 루이스 뇌염 바이러스, 참진드기 매개된 뇌염 바이러스 및 중부 유럽 뇌염 바이러스로 구성되는 군으로부터 선택되는 분리된, 돌연변이 플라비바이러스.The acidic amino acid (glutamic acid or aspartic acid) at position 138 in the envelope protein of the wild-type flavivirus is replaced with the basic amino acid (lysine or arginine) at position 138 in the envelope protein of the mutant flaviviruses, thereby matching the corresponding wild-type flavivirus. And the flavivirus is isolated, mutant flavivirus selected from the group consisting of Murray Bali encephalitis virus, St. Louis encephalitis virus, true tick mediated encephalitis virus and Central European encephalitis virus.
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