• IMMUNE NETWORK
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• 제21권4호
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• pp.29.1-29.9
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• 2021

There are limited data directly comparing humoral and T cell responses to the ChAdOx1 nCoV-19 and BNT162b2 vaccines. We compared Ab and T cell responses after first doses of ChAdOx1 nCoV-19 vs. BNT162b2 vaccines. We enrolled healthcare workers who received ChAdOx1 nCoV-19 or BNT162b2 vaccine in Seoul, Korea. Anti-severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) S1 protein-specific IgG Abs (S1-IgG), neutralizing Abs (NT Abs), and SARS-CoV-2-specific T cell response were evaluated before vaccination and at 1-wk intervals for 3 wks after vaccination. A total of 76 persons, comprising 40 injected with the ChAdOx1 vaccine and 36 injected with the BNT162b2 vaccine, participated in this study. At 3 wks after vaccination, the mean levels (±SD) of S1-IgG and NT Abs in the BNT162b2 participants were significantly higher than in the ChAdOx1 participants (S1-IgG, 14.03±7.20 vs. 6.28±8.87, p<0.0001; NT Ab, 183.1±155.6 vs. 116.6±116.2, p=0.035), respectively. However, the mean values of the T cell responses in the 2 groups were comparable after 2 wks. The humoral immune response after the 1st dose of BNT162b2 developed faster and was stronger than after the 1st dose of ChAdOx1. However, the T cell responses to BNT162b2 and ChAdOx1 were similar.

• IMMUNE NETWORK
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• 제23권4호
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• pp.33.1-33.13
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• 2023

Vaccination against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has been acknowledged as an effective mean of preventing infection and hospitalization. However, the emergence of highly transmissible SARS-CoV-2 variants of concern (VOCs) has led to substantial increase in infections among children and adolescents. Vaccine-induced immunity and longevity have not been well defined in this population. Therefore, we aimed to analyze humoral and cellular immune responses against ancestral and SARS-CoV-2 variants after two shots of the BNT162b2 vaccine in healthy adolescents. Although vaccination induced a robust increase of spike-specific binding Abs and neutralizing Abs against the ancestral and SARS-CoV-2 variants, the neutralizing activity against the Omicron variant was significantly low. On the contrary, vaccine-induced memory CD4⁺ T cells exhibited substantial responses against both ancestral and Omicron spike proteins. Notably, CD4⁺ T cell responses against both ancestral and Omicron strains were preserved at 3 months after two shots of the BNT162b2 vaccine without waning. Polyfunctionality of vaccine-induced memory T cells was also preserved in response to Omicron spike protein. The present findings characterize the protective immunity of vaccination for adolescents in the era of continuous emergence of variants/subvariants.

• 경영정보학연구
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• 제24권1호
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• pp.21-37
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• 2022

신약을 개발하는 한 가지 방법의 하나인 신약 재창출(Drug Repositioning)은 이미 사람들에게 사용할 수 있도록 승인된 약물들이 다른 용도로 사용되도록 하여 새로운 적응증을 발견하는 유용한 방법이다. 최근에는 머신러닝 기술의 발달로 방대한 생물학적 정보를 분석하여 신약 개발에 활용하는 경우가 증가하고 있다. 신약 재창출에 머신러닝 기술을 활용하면 효과적인 치료법을 신속하게 찾아내는 데 도움을 줄 것이다. 현재 심각한 급성 호흡기 증후군인 코로나바이러스(COVID-19)에 의한 신종 질병으로 전 세계가 힘든 시간을 보내고 있다. 이미 임상적으로 승인된 약물의 용도를 변경하는 신약 재창출은 COVID-19 환자를 치료하기 위한 치료제의 대안이 될 수 있다. 본 연구는 머신러닝 기법을 활용하여 신약 재창출 분야에 대한 연구 동향을 살펴보고자 한다. Pub Med에서 웹 스크래핑 기법을 사용하여 'Drug Repositioning'이라는 키워드로 총 4,821건의 논문을 수집하였다. 데이터 전처리 후, 4,419건의 논문을 대상으로 빈도분석, LDA 기반 토픽모델링, Random Forest 분류 분석 및 예측 성능평가를 수행하였다. Word2vec 모델을 기반으로 연관어를 분석하였고, PCA 차원 축소 후 K-Means 군집화하여 레이블을 생성한 후, t-SNE 알고리즘을 이용하여 논문이 형성하고 있는 그룹을 시각화하고, LDA 결과에 계층적 군집화를 적용하여 히트맵으로 시각화하였다. 본 연구는 신약 재창출과 관련된 연구 주제가 무엇인지를 파악하고, 머신러닝 알고리즘을 사용하여 대량의 문헌에서 의미 있는 주제를 도출하고 시각화하는 방법을 제시하였다. 향후 신약 재창출 분야의 연구나 개발 전략을 수립하기 위한 기초자료로 활용되는 데 도움을 줄 것이라고 기대한다.

• KSBB Journal
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• 제22권6호
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• pp.371-377
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• 2007

나노기술과 바이오기술의 융합연구에 의해 나노바이오기술이 발전되고 있다. 나노바이오기술의 중요한 응용연구 중의 하나로서, 진단이나 바이오센서 분야에서 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질간의 상호작용을 연구하기 위한 단백질 센서 칩이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 단백질의 선택적 고정화를 위한 새로운 생체고분자 기질로 PHA를 이용하는 첫 번째 예로서, 단백질-단백질 및 항원-항체 반응의 구현을 나타내고자 하였다. 본 시스템은 PHA 표면 위에서 PHA depolymerase의 SBD와의 선택적 결합에 기반한 것으로, PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질이 PHA가 코팅된 표면 위에 spotting 될 수 있고 미세접촉인쇄방법에 의해 PHA 위에 미세패턴이 제조되어지는 것을 알 수 있었다(52, 53). 이러한 새로운 전략이 PHA depolymerase의 SBD와 다른 단백질을 융합함으로서 미세 spotting과 미세패터닝이 가능하게 되었고 항원-항체의 생물학적 반응을 통해 많은 바이오센서 칩 연구에 응용될 수 있음을 확인하였다. 또한, PHA 마이크로 비드에도 PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질을 고정시킴으로서 항원-항체 반응을 유도할 수 있음을 확인하였다(54). PHA의 구조를 변경하여 PHA 기판, PHA 필름, PHA 미세패턴, PHA 마이크로 비드 등을 이용할 수 있으며 multiplex assay를 동시에 진행할 수 있는 다양한 융합 단백질을 사용할 수 있을 것이다. 생분해성 플라스틱으로서 성공적으로 개발된 PHA를 이용한 새로운 플랫폼 기술이 PHA depolymerase의 SBD를 이용함으로서 특이적이고 선택적인 단백질의 고정화에 이용될 수 있음을 확인하였다. 본 전략이 다양한 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질 반응을 이용한 바이오칩 및 바이오센서의 응용연구에 유용하게 사용될 것이다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권3호
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• pp.284-295
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• 2020

2019년 12월, 중국 후베이성 우한시에서 COVID-19환자가 처음으로 보고되었다. 그 이후 국내에서 신종 코로나 바이러스에 의해 야기된 중증 급성 호흡기 증후군 환자가 급격하게 증가하였다. 이러한 새로운 변종 바이러스는 기침, 인후통, 비루, 호흡곤란, 폐렴 및 기타 폐질환을 유발한다. 중증 급성 호흡기 증후군 코로나 바이러스 2는 RNA바이러스로, 실시간 역전사효소 중합효소 연쇄반응을 통한 분자진단 검사가 COVID-19의 진단에 폭 넓게 사용되고 있다. 국내 질병관리본부와 식품의약품 안전처의 긴급 사용 허가 승인에 따라, 건강한 사람과 COVID-19 환자로부터 검체를 채취하여 진단검사의학적인 방법을 통해 진단을 수행하고 있다. 기존에 출판된 많은 문헌 고찰을 통해, 본 연구에서는 역학, 증상 및 질병관리본부의 승인을 받은 현재의 검사실 내 COVID-19 분자 진단 방법, 분자 진단 검사와 혈청학적 진단의 차이, 임상 검체 가이드라인 등을 다시 한 번 확인하고자 하였다. 추가적으로 본 연구를 통해 국내 의료기관 내 의료종사자 및 임상병리사들의 병원 감염을 예방하고자 생물학적 안전에 관한 가이드라인을 확인하였다. 국내 임상병리사들의 경험과 그로부터 얻은 교훈을 통해 국내외 COVID-19 팬데믹 상황으로부터 국민의 안전을 지킬 수 있는 단초를 제공할 수 있을 것이라 사료된다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제24권2호
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• pp.7.1-7.19
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• 2024

Viral load and the duration of viral shedding of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) are important determinants of the transmission of coronavirus disease 2019. In this study, we examined the effects of viral doses on the lung and spleen of K18-hACE2 transgenic mice by temporal histological and transcriptional analyses. Approximately, 1×10⁵ plaque-forming units (PFU) of SARS-CoV-2 induced strong host responses in the lungs from 2 days post inoculation (dpi) which did not recover until the mice died, whereas responses to the virus were obvious at 5 days, recovering to the basal state by 14 dpi at 1×10² PFU. Further, flow cytometry showed that number of CD8+ T cells continuously increased in 1×10² PFU-virus-infected lungs from 2 dpi, but not in 1×10⁵ PFU-virus-infected lungs. In spleens, responses to the virus were prominent from 2 dpi, and number of B cells was significantly decreased at 1×10⁵ PFU; however, 1×1² PFU of virus induced very weak responses from 2 dpi which recovered by 10 dpi. Although the defense responses returned to normal and the mice survived, lung histology showed evidence of fibrosis, suggesting sequelae of SARS-CoV-2 infection. Our findings indicate that specific effectors of the immune response in the lung and spleen were either increased or depleted in response to doses of SARS-CoV-2. This study demonstrated that the response of local and systemic immune effectors to a viral infection varies with viral dose, which either exacerbates the severity of the infection or accelerates its elimination.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제31권1호
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• pp.12-24
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• 2024

본세계적으로 소아 코로나바이러스 감염 2019 (COVID-19) 환자 수가 질병 초기와 비교하여 증가하고 있으며, 이는 고도로 전염성이 있는 중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스 변이와 성인 COVID-19 백신 접종 증가와 관련이 있다. 본 연구는 청소년 대상 COVID-19 백신 접종의 무작위 임상시험 (randomized controlled trial, RCT) 후향적 관찰연구를 대상으로 신속 체계적 문헌고찰과 메타 분석을 수행했다. 체계적 문헌고찰 결과, 17개의 연구가 최종적으로 포함되었다. 메타 분석 결과, 청소년 대상 예방접종은 후향적 관찰 연구에서 COVID-19 감염을 예방하는 데 유의미하게 효과적이었으나 (risk ratio [RR], 0.29; 95% confidence interval [CI], 0.22-0.37; I²=100%), RCT보다 COVID-19 감염을 예방하는 효과가 낮았다 (RR, 0.05; 95% CI, 0.01-0.27). 5개의 후향적 관찰 연구에서, 국민 10만 명당 심근염 및/또는 심낭염 비율은 2.33명 (95% CI, 0.97-5.61 명)이었다. 성별 및 백신 접종 횟수에 따른 하위 그룹 분석 결과, 남성 (국민 10만 명당 5.35 명) 및 두 번째 접종 (국민 10만 명당 9.71명)은 여성 (국민 10만 명당 1.09명) 및 첫 번째 접종 (국민 10만 명당 1.61명)보다 심근염 및/또는 심낭염 발생률이 유의하게 높았다. 본 연구에서는 청소년을 대상으로 mRNA COVID-19 백신을 접종하는 것은 RCT 및 관찰연구 모두에서 COVID-19에 대해 효과적이었다. 또한 청소년 대상 BNT162b2 백신의 안전성 결과를 탐색하였으며, 성별 및 백신 접종 횟수에 따른 안전성의 차이를 확인했다. 향후 mRNA COVID-19 예방접종 후 부작용 발생은 계속 모니터링할 필요가 있다.

• Molecules and Cells
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• 제45권12호
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• pp.896-910
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• 2022

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is a highly transmissible and potentially fatal virus. So far, most comprehensive analyses encompassing clinical and transcriptional manifestation have concentrated on the lungs. Here, we confirmed evident signs of viral infection in the lungs and spleen of SARS-CoV-2-infected K18-hACE2 mice, which replicate the phenotype and infection symptoms in hospitalized humans. Seven days post viral detection in organs, infected mice showed decreased vital signs, leading to death. Bronchopneumonia due to infiltration of leukocytes in the lungs and reduction in the spleen lymphocyte region were observed. Transcriptome profiling implicated the meticulous regulation of distress and recovery from cytokine-mediated immunity by distinct immune cell types in a time-dependent manner. In lungs, the chemokine-driven response to viral invasion was highly elevated at 2 days post infection (dpi). In late infection, diseased lungs, post the innate immune process, showed recovery signs. The spleen established an even more immediate line of defense than the lungs, and the cytokine expression profile dropped at 7 dpi. At 5 dpi, spleen samples diverged into two distinct groups with different transcriptome profile and pathophysiology. Inhibition of consecutive host cell viral entry and massive immunoglobulin production and proteolysis inhibition seemed that one group endeavored to survive, while the other group struggled with developmental regeneration against consistent viral intrusion through the replication cycle. Our results may contribute to improved understanding of the longitudinal response to viral infection and development of potential therapeutics for hospitalized patients affected by SARS-CoV-2.