Sensitive detection of pertussis toxin in acellular pertussis vaccines using HRH1-mediated calcium signaling

pg/mL 수준의 백일해 독소를 검출하는 HRH1 기반 세포 바이오센서 

지피씨알 연구진은 GPCR의 다중 G 단백질 결합원리를 백신 안전성 시험에 적용한 HRH1 기반 바이오센서를 개발했습니다.

이 방법은 백일해 독소가 Gαi를 불활성화할 때 HRH1-Gαq-PLCβ 신호가 보상적으로 증가하는 현상을

지속성 칼슘신호로 변환해 독소 활성을 정량합니다.

연구진은 TRUPATH와 BRET 바이오센서를 이용해 HRH1이 Gαq와 Gαi를 모두 활성화하고,

백일해 독소 처리 후 Gαq의 HRH1 및 PLCβ 결합이 증가한다는 측정원리를 확인했습니다.

이후 별도의 유전자 변형이 없는 MDA-MB-231 세포에서 칼슘신호를 최대 반응 대비 백분율로 정규화해

보조제와 세포독성에 의한 신호감소를 보정했습니다.

정제 독소의 검출한계는 33.9-51.1 pg/mL였으며, 독소를 첨가한 무세포 백일해 백신에서는 최소 28.2 pg/mL까지 검출했습니다.

백신 1/10 및 1/100 희석조건의 정규화 용량반응은 각각 R² 0.97과 0.98을 나타냈습니다.

이는 pg/mL급 검출감도, 정량적 용량반응, 보조제 간섭 보정을 하나의 세포기반 분석에 결합한 결과입니다.

기존 동물기반 histamine sensitization test는 재현성과 표준화, 동물사용 부담이 있고, CHO 세포 군집시험은 판독과 보조제 간섭에 한계가 있습니다.

HRH1 기반 칼슘 분석은 기전이 정의된 정량 신호를 제공한다는 점에서 동물대체시험 후보 및 백신 품질관리 분석법 후보로서의 가능성을 제시합니다.