한약재 식물 에탄올추출물을 이용한 인플루엔자 불활화백신 제작

Preparation of an Inactivated Influenza Vaccine Using the Ethanol Extracts of Medical Herbs

코로나-19 펜데믹에서 볼 수 있듯이, 새로운 바이러스 감염병의 출현은 전 세계적으로 공중보건에 심각한 우려를 발생시킨다. 특히, 항바이러스제 및 백신의 부재는 감염병의 피해를 더욱 증가시킨다. 식물 유래 천연물은 안전하고 효과적인 항바이러스제 개발의 주요 공급원이다. 본 연구는 한약재 식물의 에탄올추출물의 항바이러스 활성을 분석함으로써 안전성과 효능을 갖는 새로운 항바이러스제 후보물질을 발굴하는 것을 목표로 하였다. 10종의 한약재 에탄올추출물의 항산화활성과 세포독성을 분석한 후 로타바이러스, A형간염바이러스, 독감바이러스에 대한 광범위한 바이러스 사멸활성을 분석하였다. 특히, 마가목과 감초의 추출물은 독감바이러스에 대한 강력한 사멸활성을 나타내었다. 또한, 마가목과 감초의 추출물로 사멸된 독감바이러스의 백신효능과 방어효능을 마우스 모델에서 검증하였다. 추출물로 사멸된 바이러스는 높은 수준의 중화항체를 유도하였으며 야생형 바이러스 공격접종을 효과적으로 방어하는 우수한 백신효능을 나타내었다. 본 연구의 결과는 한약재 유래 천연물을 기반으로 하는 항바이러스제와 사백신 제조를 위한 바이러스 불활화제 개발에 활용될 수 있는 가능성을 제시한다.

As seen in the COVID-19 pandemic, unexpected emergence of new viruses presents serious concern on public health. Especially, the absence of effective vaccines or antiviral drugs against emerging viruses significantly increases the severity of disease and duration of viral circulation among population. Natural products have served as a major source for safe and effective antiviral drugs. In this study, we examined the virucidal activity of medical herb extracts with a view to discover novel antiviral agents with desired levels of safety and antiviral efficacy. Ethanol extracts of ten selected medical herbs were tested for antioxidant activity and in-vitro cytotoxicity in various animal cell lines. Of note, the herbal extracts showed broad and potent virucidal activities against rotavirus, hepatitis A virus, and influenza A virus. The extracts of Sorbus commixta and Glycyrrhiza uralensis showed strong virucidal activities against influenza A virus. We also examined whether the extracts of Sorbus commixta and Glycyrrhiza uralensis can be used as inactivating agents to prepare an inactivated viral vaccine. In a mouse model, influenza A virus inactivated by the extracts elicited high levels of neutralizing antibodies, and the vaccination provided complete protection against lethal challenge. These results suggest that herb-derived natural products can be developed to antiviral drugs as well as inactivating agents for preparation of inactivated viral vaccines.