말라리아 기생충인 Plasmodium falciparum을 검출하는 데 신속진단 키트의 민감도가 낮고 효율적인 진단용 항체가 부족하므로, aptamer와 같은 고급 진단 물질이 필요하다. 방법: P. falciparum( Pf.MSP2 )의 merozoite 표면 항원 2에 대해, 단순한 에피토프 예측 도구를 사용해 두 개의 펩타이드 M2.9 [(KPTAEQTESPELQSAPEN) 및 M2.17 (KILFNVYSPLGCTCECWV)]을 설계하고, 결합 친화도에 기반한 3차원 모델링으로 변형하였다. 소수성(표면성) 예측을 위한 5가지 예측 도구를 바탕으로, M2.17을 적절한 capture 펩타이드로 선정하였다. 펩타이드 기반 형광-연결 면역흡착 분석법(FLISA)과 펩타이드 쌍 기반 형광 면역크로마토그래피 검사 스트립(FICT)을 개발하여 P. falciparum 3D7(약물 감수성) 및 P. falciparum K1(다제내성) 균주를 검출하였다. 결과: 두 펩타이드에 대한 생물정보학적 분석은 소수성 값이 양(+)으로 나타나 P. falciparum의 merozoite 표면 단백질 2( Pf.MSP2 )와의 결합 친화 가능성을 시사하였다. FLISA의 검출한계(LOD)는 10 parasites/μL였고, 펩타이드 쌍-연결 신속 FICT 시스템은 각각 P. falciparum 3D7과 K1에 대해 5 및 200 parasites/μL였다. 상용 신속검출시스템(RDTs)과 비교했을 때, 펩타이드 쌍-연결 FICT 시스템은 P. falciparum 3D7 검출에서 20배 더 높은 효율을 보였으며, 다른 원생동물 spp.를 특이적으로 구분하였다. 결론: 펩타이드 쌍-연결 신속 진단 스트립은 야생형 및 약물 내성 말라리아 기생충을 모니터링하기 위한 기존 RDTs의 대안이 될 수 있다.

WHO에서 제공받은 -infected 사람 혈청에서, GAP50을 사용하는 신속 형광 면역크로마토그래피 검사(FICT)의 검출한계(LOD)는 0.65 IU(국제단위)로 관찰되었다. 이러한 결과는 GAP50의 특이적 면역반응성을 강조하며, IgM 검출에서 FICT의 민감도를 향상시키기 위한 특이적 바이오마커로서의 잠재력을 시사한다.

실시간 중합효소연쇄반응(RT-PCR)에서 얻은 RNA 사본. H5N6 고병원성 조류인플루엔자바이러스(HPAIV)로 병아리를 감염시키는 실험적 도전은 감염 3일 후(DPI) 치명적이었다. 흥미롭게도, 우리의 FICT는 2 DPI에 분변 시료에서 H5N6을 RT-PCR과 비교하여 100%의 상대적 민감도로 더 일찍 검출할 수 있었으며, 동일한 mAbs 쌍을 사용한 전통적인 콜로이드 금 기반 신속진단 검사보다 50% 더 높은 민감도를 보였다. 결론적으로, 본 신속진단 방법은 가금류 사육장의 조류 분변 시료에서 H5Nx 2.3.4.4 HPAIV를 조기에 검출하는 데 활용될 수 있고, 야생 철새에서의 인플루엔자 감시에도 사용할 수 있다.

감염 후 72시간까지는 mL당 검출되지만, 폐에서는 감염 후 3일(dpi)에서 바이러스가 검출된다. 분리된 KNU2019-48(H6N6) 균주는 한국에서 최초로 보고된 AIV이며, H6 아형 바이러스는 지난 10년 동안 중국, 베트남, 한국에서 반(半)세기 동안 공존 감염(co-circulated)해 왔다. 전반적으로, 본 연구는 한국의 H6N6 균주에서 PB1-S375N, PA-A404S 및 S409N 변이가 사람에게 감염성을 가지며, 이 균주의 병원성 증가에 기여할 수 있음을 보여준다. 따라서 우리는 H6N6 바이러스에 대해 한국뿐 아니라 전 세계적으로 지속적이고 집중적인 감시의 중요성을 강조한다.

말라리아 기생충인 Plasmodium falciparum을 검출하는 데 신속진단 키트의 민감도가 낮고 효율적인 진단용 항체가 부족하므로, aptamer와 같은 고급 진단 물질이 필요하다. 방법: P. falciparum( Pf.MSP2 )의 merozoite 표면 항원 2에 대해, 단순한 에피토프 예측 도구를 사용해 두 개의 펩타이드 M2.9 [(KPTAEQTESPELQSAPEN) 및 M2.17 (KILFNVYSPLGCTCECWV)]을 설계하고, 결합 친화도에 기반한 3차원 모델링으로 변형하였다. 소수성(표면성) 예측을 위한 5가지 예측 도구를 바탕으로, M2.17을 적절한 capture 펩타이드로 선정하였다. 펩타이드 기반 형광-연결 면역흡착 분석법(FLISA)과 펩타이드 쌍 기반 형광 면역크로마토그래피 검사 스트립(FICT)을 개발하여 P. falciparum 3D7(약물 감수성) 및 P. falciparum K1(다제내성) 균주를 검출하였다. 결과: 두 펩타이드에 대한 생물정보학적 분석은 소수성 값이 양(+)으로 나타나 P. falciparum의 merozoite 표면 단백질 2( Pf.MSP2 )와의 결합 친화 가능성을 시사하였다. FLISA의 검출한계(LOD)는 10 parasites/μL였고, 펩타이드 쌍-연결 신속 FICT 시스템은 각각 P. falciparum 3D7과 K1에 대해 5 및 200 parasites/μL였다. 상용 신속검출시스템(RDTs)과 비교했을 때, 펩타이드 쌍-연결 FICT 시스템은 P. falciparum 3D7 검출에서 20배 더 높은 효율을 보였으며, 다른 원생동물 spp.를 특이적으로 구분하였다. 결론: 펩타이드 쌍-연결 신속 진단 스트립은 야생형 및 약물 내성 말라리아 기생충을 모니터링하기 위한 기존 RDTs의 대안이 될 수 있다.

WHO에서 제공받은 -infected 사람 혈청에서, GAP50을 사용하는 신속 형광 면역크로마토그래피 검사(FICT)의 검출한계(LOD)는 0.65 IU(국제단위)로 관찰되었다. 이러한 결과는 GAP50의 특이적 면역반응성을 강조하며, IgM 검출에서 FICT의 민감도를 향상시키기 위한 특이적 바이오마커로서의 잠재력을 시사한다.

실시간 중합효소연쇄반응(RT-PCR)에서 얻은 RNA 사본. H5N6 고병원성 조류인플루엔자바이러스(HPAIV)로 병아리를 감염시키는 실험적 도전은 감염 3일 후(DPI) 치명적이었다. 흥미롭게도, 우리의 FICT는 2 DPI에 분변 시료에서 H5N6을 RT-PCR과 비교하여 100%의 상대적 민감도로 더 일찍 검출할 수 있었으며, 동일한 mAbs 쌍을 사용한 전통적인 콜로이드 금 기반 신속진단 검사보다 50% 더 높은 민감도를 보였다. 결론적으로, 본 신속진단 방법은 가금류 사육장의 조류 분변 시료에서 H5Nx 2.3.4.4 HPAIV를 조기에 검출하는 데 활용될 수 있고, 야생 철새에서의 인플루엔자 감시에도 사용할 수 있다.

감염 후 72시간까지는 mL당 검출되지만, 폐에서는 감염 후 3일(dpi)에서 바이러스가 검출된다. 분리된 KNU2019-48(H6N6) 균주는 한국에서 최초로 보고된 AIV이며, H6 아형 바이러스는 지난 10년 동안 중국, 베트남, 한국에서 반(半)세기 동안 공존 감염(co-circulated)해 왔다. 전반적으로, 본 연구는 한국의 H6N6 균주에서 PB1-S375N, PA-A404S 및 S409N 변이가 사람에게 감염성을 가지며, 이 균주의 병원성 증가에 기여할 수 있음을 보여준다. 따라서 우리는 H6N6 바이러스에 대해 한국뿐 아니라 전 세계적으로 지속적이고 집중적인 감시의 중요성을 강조한다.

전 세계적으로 현장진단(point-of-care testing, POCT)은 질병 탐지에 있어 가장 바람직한 현장(on-site) 기법이며, 신속 진단 검사(RDT)와 형광 면역크로마토그래피 스트립 검사(FICT)를 포함한다. 그러나 이러한 접근법의 주요 단점인 신호 증폭 측면에서 검사 키트가 전반적으로 충분하지 않다. 따라서 높은 신호 증폭을 바탕으로 민감하고 적시에 수행 가능한 현장 POCT 방법이 감염성 질병의 정확한 진단에 필수적이다. 본 연구에서는 H5N1 조류인플루엔자 바이러스(AIV) 검출을 위해 시스테아민-금 코팅 카복실화 유로퓸 킬레이트 나노입자(cysteamine-gold coated carboxylated europium chelated nanoparticle, Cys Au-EuNPs) 매개 POCT를 제조하였다. 비교를 위해 상용 나노입자를 사용하였다. Cys AuNPs, EuNPs, 및 Cys Au-EuNPs의 스펙트럼 특성, 표면 형태, 기능기, 표면전하 및 안정성은 UV-가시광 분광광도법, 형광 분광법, 선택영역 전자회절을 포함한 투과전자현미경(TEM-SAED), 푸리에 변환 적외선 분광(FTIR), 제타 퍼텐셜 분석을 통해 확인하였다. 입자 크기 분포는 Cys Au-EuNPs의 평균 크기가 약 130 ± 0.66 nm임을 보여주었다. Cys Au-EuNPs 매개 RDT(색도 분석) 및 FICT 키트는 서로 다른 역가 조건에서 H5N1에 대해 각각 10 HAU/mL 및 2.5 HAU/mL의 검출한계(LOD)를 나타냈다. 얻어진 LOD는 상용 나노입자 접합체에 비해 8배에 해당한다. 또한 자외선 조사 하에서 얻은 Cys Au-EuNPs 접합체의 광발광(PL) 안정성(약 3%)은 상용 나노입자 접합체와 비교했을 때 상당한 차이를 보였다. 종합하면, 개발된 Cys Au-EuNPs 매개 이중 모드 POCT 키트는 감염성 질병 감시를 위한 현장 모니터링 시스템 개발에 효과적인 나노복합체로 활용될 수 있다.

말라리아를 매개하는 Anopheles 모기에서의 생태 및 살충제 저항성 모니터링은 효과적인 말라리아 방제 전략을 수립하는 데 중요하다. 본 연구는 한국 남부에서 Anopheles 모기의 현재 유충 산란 서식지를 특성화하였으며, 추가로 한국의 비무장지대(DMZ) 인근인 경기도 강화군에서 Anopheles의 살충제 저항성 빈도를 조사하였다. An. sineroides와 An. lindesayi의 유충은 각각 나이가면과 국화리의 숲 근처에서 발견된 반면, An. sinensis의 유충은 선행리에서 벼 재배지 인근 관개 수로에 주로 분포하였고, 그와 함께 An. belenrae도 관찰되었다. An. sinensis의 전압 개폐성 나트륨 채널에서 노크다운 저항성(kdr) 대립유전자의 7가지 유전형을 도입하여 새로운 kdr 유전형을 확인하였다. 특히, 본 연구에서 포획된 An. sinensis의 거의 대부분은 아세틸콜린에스터레이스(ace-1)에서 동형접합 또는 이형접합 형태의 저항성 대립유전자를 보유한 돌연변이 유전형으로 나타났다. 또한, 둘 이상의 곤충 살충제 표적에 대한 변이를 동시에 지닌 모기가 An. sinensis에서 우점적으로 관찰되었다. 더불어 An. belenrae에서도 kdr 및 ace-1 변이가 보유됨이 확인되었다. 종합하면, 본 연구 결과는 한국의 DMZ 인근 유충 서식지를 바탕으로 An. sinensis가 다중 살충제 저항성을 지니고 있음을 보여주며, 이는 2024년의 관찰에 해당한다.

PyMSP-1 N은 IFA에 CpG ODN을 첨가해 제형화한 PyMSP-1C에 비해 T-세포가 유의하게 더 낮았다(P < 0.0001). 결론적으로, PyMSP-1의 N-말단 절편은 C-말단의 MSP-1과 비교하여(IFA에 CpG를 첨가) 체액성 및 세포성 면역반응이 더 낮은 양상을 보였음에도 불구하고 마우스를 보호하였다. 또한 PyMSP-1 N의 항체 수준은 IFA와 CpG로 제형화했을 때 PyMSP-1C의 항체 수준과 비교 가능하였다.

항말라리아제는 말라리아 퇴치 캠페인에서 긴급히 필요하고 핵심적인 도구로서, 공중보건을 위협할 수 있다. 본 연구에서는 SKM13-2HCl로부터 화학적으로 합성된 9종의 항말라리아 화합물의 세포독성을 조사하였다. SKM13-2HCl을 제외한 5개의 새로 합성된 화합물은 50% 세포독성 농도(CC50)가 > 100 µM로, SKM13-2HCl보다 세포독성이 낮을 것으로 나타났다. 이들 5개 화합물 중에서는 SAM13-2HCl만이 항말라리아 활성에서 SKM13-2HCl을 능가하였으며, chloroquine-sensitive(3D7) 및 chloroquine -resistant(K1) Plasmodium falciparum 균주에 대해 시험관 내(in vitro)에서 각각 SKM13-2HCl보다 3배 및 1.3배 더 높은 선택지수(SI)(CC50/IC50)를 나타냈다. 따라서 모르폴린 아마이드의 존재는 사람에게 감염성인 P. falciparum 기생충을 효과적으로 억제하는 데 도움이 될 수 있다. 그러나 SAM13-2HCl의 항말라리아 활성은 P. berghei NK65-감염 마우스 모델에서 SKM13-2HCl의 전구체(템플릿) 화합물보다 열등했는데, 이는 SAM13-2HCl이 SKM13-2HCl보다 극성이 낮고 약동학이 덜 효율적이었기 때문일 가능성이 있다. 또한 SAM13-2HCl은 설치류 모델에서 더 높은 독성을 보였다. 이에 따라, 모르폴린을 포함한 SAM13-2HCl은 약리학적으로 의미 있는 구조들의 조합을 스크리닝한 결과 사람-감염성 P. falciparum에 대해 시험관 내에서 가장 효과적인 것으로 선택되었지만, SKM13-2HCl에 비해 P. berghei-감염 동물 모델에서 생체 내 효율은 낮았다. 따라서 모르폴린을 포함한 SAM13-2HCl은 클로로퀸 내성 P. falciparum 감염의 치료를 위한 유망한 화합물로 고려될 수 있으나, 동물에서의 독성을 낮추면서 항말라리아 활성을 유지하기 위해 추가 최적화가 중요하다.