서론: 전신성 경화증(SSc)은 피부와 폐 조직의 진행성 섬유화(progressive fibrosis)를 특징으로 하는 자가면역 질환이다. 현재 사용 가능한 약물은 SSc의 진행을 지연시키지만, 경화성 병변을 되돌리거나 질병을 치료하지는 못한다. 그 병인에 대한 연구는 적절한 동물 모델의 부재로 인해 어려움을 겪어 왔다. 즉, 널리 사용되는 블레오마이신(BLM) 유도 경피증(scleroderma) 마우스 모델은 인간에서 관찰되는 면역세포 활성화(immune cell activation)를 재현하지 못한다. 방법: 본 연구에서는 구조 단백질 비멘틴(vimentin)에 대한 면역화(immunization)를 완전 프로이트 보조제(complete Freund's adjuvant, CFA)와 함께 균질화된 형태로 주사하고, 여기에 BLM 투여를 결합하여 SSc의 개선된 마우스 모델을 기술한다. 결과: 면역세포의 변화와 피부 및 폐의 병리학적 변화를 관찰한 결과, BLM 단독 처리 마우스에 비해 비멘틴 면역화 마우스에서 더 심한 섬유화와 더불어 전신성 Th2 및 Th17 세포 증가(systemic Th2 and Th17 cells) 및 자가항체(autoantibodies)의 증가가 나타났다. 또한 비멘틴 면역화 마우스의 병변에서 전염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokines) 수준이 유의하게 증가하였다. 논의: 본 개선된 모델 시스템은 SSc 연구의 진전을 위한 이중의 장점을 제공한다. 즉, 섬유화와 자가면역 활성화를 동시에 견인하는 연관된 경로들에 대해 보다 심층적인 기전 연구를 가능하게 하는 동시에, 질병의 여러 구성요소를 표적으로 하는 새로운 치료 전략을 평가하기 위한 보다 타당한 전임상 플랫폼을 제공한다.

특성.

일본뇌염(Japanese encephalitis, JE)은 일본뇌염 바이러스(Japanese encephalitis virus, JEV)가 원인인 고도로 위협적인 질환으로, 현재 특정 치료법은 없다. 다행히도 백신의 개발로 JE에 대한 효과적인 방어가 가능해졌다. 그러나 재출현한 유전체 V(genotype V, GV) JEV는 현재의 백신이 유전체 III(genotype III, GIII) 기반이며 불충분한 보호를 제공한다는 점에서 도전 과제를 제기한다. 말레이시아, 중국 및 대한민국에서 GV JEV가 분리되었다는 사실에 비추어, 더 광범위한 유행 가능성에 대한 우려가 제기된다. GV JEV에 대한 효과적인 방어를 위해서는 GV 기반 백신이 필요하다는 가설 하에, 콜레라 독소 B(cholera toxin B)를 스캐폴드(scaffold) 및 점막 보조제(mucosal adjuvant)로 사용하여 펜타메릭(pentameric) 재조합 항원을 개발하였으며, 유전적 융합(genetic fusion)으로 GV의 E 단백질 도메인 III(E protein domain III)에 결합시켰다. 이 GV 기반 백신 항원은 GIII 기반 항원에 비해 GV JEV 분리주에 대해 생쥐에서 더 효과적인 면역 반응을 유도하였고, 치명적 도전(lethal challenge)으로부터 동물을 효율적으로 보호하였다. 또한 GIII 및 GV 기반 항원을 동시에 접종하는 이가(bivalent) 백신 접근법은 GIII 및 GV JEV에 대해 모두 보호 효능을 보였다. 이러한 전략은 널리 유행하는 GIII 및 GI뿐 아니라 새롭게 출현하는 GV 균주를 포함하여 다양한 JEV 유전체의 위협이 존재하는 지역에서 포괄적 보호를 제공할 수 있는 유망한 방안을 제시한다.

T 세포는 mTORC2를 억제함으로써 Th2 세포의 분화를 억제하며, 따라서 Th2 세포 관련 질환을 위한 잠재적 표적이 될 수 있다.

서론: 전신성 경화증(SSc)은 피부와 폐 조직의 진행성 섬유화(progressive fibrosis)를 특징으로 하는 자가면역 질환이다. 현재 사용 가능한 약물은 SSc의 진행을 지연시키지만, 경화성 병변을 되돌리거나 질병을 치료하지는 못한다. 그 병인에 대한 연구는 적절한 동물 모델의 부재로 인해 어려움을 겪어 왔다. 즉, 널리 사용되는 블레오마이신(BLM) 유도 경피증(scleroderma) 마우스 모델은 인간에서 관찰되는 면역세포 활성화(immune cell activation)를 재현하지 못한다. 방법: 본 연구에서는 구조 단백질 비멘틴(vimentin)에 대한 면역화(immunization)를 완전 프로이트 보조제(complete Freund's adjuvant, CFA)와 함께 균질화된 형태로 주사하고, 여기에 BLM 투여를 결합하여 SSc의 개선된 마우스 모델을 기술한다. 결과: 면역세포의 변화와 피부 및 폐의 병리학적 변화를 관찰한 결과, BLM 단독 처리 마우스에 비해 비멘틴 면역화 마우스에서 더 심한 섬유화와 더불어 전신성 Th2 및 Th17 세포 증가(systemic Th2 and Th17 cells) 및 자가항체(autoantibodies)의 증가가 나타났다. 또한 비멘틴 면역화 마우스의 병변에서 전염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokines) 수준이 유의하게 증가하였다. 논의: 본 개선된 모델 시스템은 SSc 연구의 진전을 위한 이중의 장점을 제공한다. 즉, 섬유화와 자가면역 활성화를 동시에 견인하는 연관된 경로들에 대해 보다 심층적인 기전 연구를 가능하게 하는 동시에, 질병의 여러 구성요소를 표적으로 하는 새로운 치료 전략을 평가하기 위한 보다 타당한 전임상 플랫폼을 제공한다.

특성.

일본뇌염(Japanese encephalitis, JE)은 일본뇌염 바이러스(Japanese encephalitis virus, JEV)가 원인인 고도로 위협적인 질환으로, 현재 특정 치료법은 없다. 다행히도 백신의 개발로 JE에 대한 효과적인 방어가 가능해졌다. 그러나 재출현한 유전체 V(genotype V, GV) JEV는 현재의 백신이 유전체 III(genotype III, GIII) 기반이며 불충분한 보호를 제공한다는 점에서 도전 과제를 제기한다. 말레이시아, 중국 및 대한민국에서 GV JEV가 분리되었다는 사실에 비추어, 더 광범위한 유행 가능성에 대한 우려가 제기된다. GV JEV에 대한 효과적인 방어를 위해서는 GV 기반 백신이 필요하다는 가설 하에, 콜레라 독소 B(cholera toxin B)를 스캐폴드(scaffold) 및 점막 보조제(mucosal adjuvant)로 사용하여 펜타메릭(pentameric) 재조합 항원을 개발하였으며, 유전적 융합(genetic fusion)으로 GV의 E 단백질 도메인 III(E protein domain III)에 결합시켰다. 이 GV 기반 백신 항원은 GIII 기반 항원에 비해 GV JEV 분리주에 대해 생쥐에서 더 효과적인 면역 반응을 유도하였고, 치명적 도전(lethal challenge)으로부터 동물을 효율적으로 보호하였다. 또한 GIII 및 GV 기반 항원을 동시에 접종하는 이가(bivalent) 백신 접근법은 GIII 및 GV JEV에 대해 모두 보호 효능을 보였다. 이러한 전략은 널리 유행하는 GIII 및 GI뿐 아니라 새롭게 출현하는 GV 균주를 포함하여 다양한 JEV 유전체의 위협이 존재하는 지역에서 포괄적 보호를 제공할 수 있는 유망한 방안을 제시한다.

T 세포는 mTORC2를 억제함으로써 Th2 세포의 분화를 억제하며, 따라서 Th2 세포 관련 질환을 위한 잠재적 표적이 될 수 있다.

생백신은 약독화된 미생물을 사용하여 병원체에 대한 면역을 안전한 방식으로 획득하도록 한다. 생약독 생백신(LAV)은 여전히 감염성을 유지하므로, 예방접종은 자연 감염을 모사함으로써 다양한 면역 반응을 유도한다. 병원체 특이 항체의 유도 또는 세포매개성 세포독성은 특이적 보호의 수단을 제공하지만, 생백신은 원치 않는 표적 외 효과를 유발할 수도 있으며 이를 비특이적 효과라고 한다. 예를 들어, 단기간 지속되는 유전적 간섭과 비특이적 선천면역 반응, 또는 오래 지속되는 훈련면역과 이종면역과 같은 기전은 생백신이 이후 미생물 감염에 대한 저항성을 발달시키도록 한다. 안전성과 간섭 가능성을 바탕으로, LAV는 병원체 특이적 치료 및 예방 조치가 배치되기 전 예상치 못한 팬데믹 유행의 즉각적인 완화 및 통제를 위한 대안으로 고려될 수 있다.

배경: 이중 가닥 절단(Double-strand breaks, DSBs)은 주로 비동형 말단 결합(non-homologous end joining, NHEJ)과 상동 재조합(homologous recombination, HR)을 통해 복구된다. DSB는 고도로 세포독성이 강하므로, 주요 항암제 계열인 PARP 억제제(PARP inhibitors, PARPi)는 BRCA 변이를 포함하는 HR 결핍(HR deficiency, HRD) 종양을 표적하도록 설계된다. 그러나 많은 종양 세포는 종종 NHEJ의 불활성화를 통해 HRD 세포에서 HR을 회복함으로써 PARPi에 대한 내성을 획득한다. 따라서 NHEJ의 새로운 조절 인자를 규명하는 일은 PARPi 내성의 기전 이해에 중요한 통찰을 제공할 수 있다. 방법: 세포 내 DSB는 중성 코멧(neutral comet) 분석과 phospho-H2AX 면역블로팅을 사용하여 평가하였다. 형광 기반 리포터 분석으로 NHEJ 또는 HR을 통한 복구를 정량화하였다. 레이저 유도 미세조사(laser-induced microirradiation) 후 면역염색, 실시간 세포 영상(live-cell imaging), FokI 유도 단일 DSB 생성(FokI-inducible single DSB generation)을 이용해 DSB에 NHEJ 및 HR을 촉진하는 단백질의 동원을 분석하였다. 기능상실(loss-of-function) 실험은 siRNA 매개 억제 또는 CRISPR-Cas9 유전자 녹아웃을 사용하여 다수의 사람 암 세포주에서 수행하였다. 또한 PARP 억제제에 대한 내성을 평가하기 위해 세포 생존성(cell viability) 분석을 시행하였다. 아울러 공개 데이터베이스에 대한 생물정보학적 분석을 수행하여 TLK 발현과 BRCA1 상태 간의 연관성을 조사하였다. 결과: 우리는 인간 tousled-like kinase(TLK) 상동체(orthologs)가 BRCA1 변이 세포에서 DSB의 NHEJ 매개 복구 및 PARPi 감수성에 필수적임을 입증하였다. TLK1과 TLK2는 NHEJ 촉진에서 중복적 역할을 보이며, 이들 결핍은 DSB의 유의한 축적을 초래한다. TLK는 NHEJ 경로를 촉진하는 핵심 인자인 53BP1의 적절한 위치결정을 위해 필요하다. 그 결과, TLK 결핍은 BRCA1 결핍이 있는 삼중음성 유방암(triple-negative breast cancer, TNBC) 및 난소암(ovarian cancer, OVCA) 세포주에서 PARPi 내성을 유도하였다. 이는 BRCA1 결핍 세포에서 TLK 결핍이 DSB로의 53BP1 동원을 손상시키고 NHEJ 효율을 감소시키는 한편 HR을 회복시키기 때문이다. 결론: 우리는 TLK 단백질을 BRCA1 결핍 세포에서의 NHEJ 복구 및 PARPi 감수성을 조절하는 새로운 조절자로 규명하였으며, TLK 억제가 BRCA1 변이 암이 PARPi 내성을 획득하는 데 관여하는 이전에 인지되지 않았던 기전을 나타낼 수 있음을 시사한다.

B형간염 바이러스(HBV) 감염은 간세포암종의 주요 원인이다. 바이러스의 생명주기를 유지하기 위해 HBV는 단백질 항상성(단백질 교체)을 조절하고 선천면역을 통제하는 숙주 경로들을 조절한다. HBV 생명주기에서 핵심적인 사건에는 이완원형 DNA(relaxed-circular DNA)의 공유결합적으로 폐쇄된 원형 DNA(covalently closed circular DNA)로의 전환, 바이러스 유전자의 전사 활성화, 구조 단백질 및 조절 단백질의 합성과 성숙이 포함된다. 이러한 과정은 단백질 후성수정 조절의 중심 기계인 유비퀴틴-프로테아좀 시스템(UPS)과 밀접하게 연관되어 있다. UPS 항상성의 교란은 항바이러스 신호 전달을 손상시키고 악성 진행을 유도한다. HBV 단백질 중 HBV X 단백질은 숙주의 E3 리가아제를 모집하거나 그 작용을 전환시켜 단백질 유비퀴틴화를 재구성한다. 이러한 변화는 바이러스에 유리하게 작용하는 매개체의 안정성을 높이고, 인터페론 자극 반응을 하향 조절하며, 주요 종양억제인자의 교체(턴오버)를 신속하게 만든다. 한편 숙주는 바이러스 항원에 분해성 유비퀴틴 사슬을 부착하거나, 탈유비퀴틴화효소(DUBs)를 통해 전증식(proviral) 관련 수정을 하향 조절함으로써 이에 대응한다. 본 종설에서는 HBV-UPS 상호작용에 관한 현재의 지식을 통합하고, 유비퀴틴 매개 분해를 지배하는 분자 회로를 해부하며, 바이러스가 탈취한 특정 E3 리가아제들을 상세히 기술한다. 마지막으로, HBV-UPS 상호작용을 표적하는 치료 잠재력을 광범위 프로테아좀 억제제와 선택적 DUB 길항제부터 단백질 분해 유도 키메라(proteolysis targeting chimeras)까지 아우르며 평가한다.

뇌염바이러스(Japanese encephalitis, JE)는 주로 백신 접종을 통해 효과적으로 통제되어 왔다. 그러나 2009년 중국에서 JE 바이러스(Japanese encephalitis virus, JEV) 유전체 V(genotype V, GV)가 분리되었고, 이어서 2010년 이후 대한민국에서 JE 환자가 현저히 증가한 점은 새로운 도전 과제를 제시한다. 불활화 JE 백신을 접종한 면역저하 소아 환자군의 혈청은 GIII Nakayama에 대해서는 더 높은 50% 플라크 감소 중화시험(50% plaque reduction neutralization test, PRNT50) 기하평균 역가(geometric mean titer, GMT)를 보였으나(11,358; 95% CI = 1,790, 29,658), GV 분리주에 대해서는 더 낮은 GMT를 나타냈다: GV Muar(499; 95% CI = 0, 2,437), GV 43279(308; 95% CI = 159, 582), GV 43413(231; 95% CI = 108, 738). 유사하게, 생약독화(live attenuated) JE 백신을 투여받은 건강한 성인 32명에서는 1개월 시점에 GIII Nakayama에 대해 100%의 혈청보호(seroprotection)를 달성했으며 GMT는 338이었다(95% CI = 304, 651). 그러나 GV 분리주에 대한 GMT는 GV Muar 123(95% CI = 102, 446), GV 43279 81(95% CI = 63, 168), GV 43413 107(95% CI = 100, 322)로서, 이들 분리주에 대해서는 100% 혈청보호를 달성하지 못했다. 백신 접종 후 6개월 시점에는 Nakayama에 대한 GMT가 696으로 증가했으나(95% CI = 409, 2,353), GV 분리주에서는 유사한 수준을 유지했다. 본 연구는 현재의 GIII 기반 백신이 GV JEV에 대해서는 이에 상응하는 보호를 제공하지 못함을 시사하며, 이는 현재 또는 잠재적으로 풍토화(endemic)된 지역에 거주하는 개인뿐 아니라 이러한 지역을 방문하는 여행자에게도 영향을 미친다. 지원 출처 본 연구는 한국보건산업진흥원(KHIDI)을 통해 보건복지부, 대한민국의 지원을 받는 Korea Health Technology R&D Project, [RS-2024-00335717] 및 대한민국 National Institute of Health (NIH), [2024ER170100]의 지원으로 수행되었다. 주제 분류 백신 및 면역치료(VAC)

일본뇌염 바이러스(Japanese encephalitis virus, JEV), 지카 바이러스(Zika virus), 뎅기 바이러스(dengue virus)와 같은 모기 매개 플라비바이러스는 공중보건에 중대한 위협이 된다. 이들 가운데 JEV는 아시아 전역에서 풍토적으로 지속되고 있으며, 최근 유전자형 V의 출현은 항원성의 변이(antigenic divergence)와 잠재적 백신 회피(vaccine escape)에 대한 우려를 불러일으키고 있다. 복제된 cDNA로부터 바이러스 유전체를 정밀하게 공학화하는 역유전학(reverse genetics, RG)은 바이러스 병원성, 항원성, 면역 회피를 연구하는 데 필수적인 도구로 자리 잡았다. 이 총설은 플라비바이러스 연구에서의 RG 적용, 특히 JEV의 맥락을 중심으로 다룬다. 우리는 RG 플랫폼이 감염성 클론(infectious clones)의 개발, 유전자형 특이 백신 반응의 평가, 바이러스 유전자의 기능적 분해에 어떻게 기여했는지를 강조한다. 유전체 불안정성(genome instability)과 같은 기술적 난제가 남아 있음에도 불구하고, 최근의 클로닝(cloning) 전략 발전은 플라비바이러스에 대한 RG 시스템의 안정성과 재현성을 향상시키고 있다. 이러한 기술들이 계속 진화함에 따라 RG는 새로이 출현하는 바이러스 유전자형의 병원성 기전을 규명하고 표적 백신 및 항바이러스 전략의 개발을 안내하는 데 핵심적인 역할을 수행할 것이다. 궁극적으로 RG는 모기 매개 바이러스성 질환의 예방과 통제에서 기초 바이러스학과 번역 연구(translational applications)를 연결하는 중요한 틀을 제공한다.