백신의 향기 - 코로나19 코안백신

<예방접종 경로: 코안 예방접종을 하면 코안과 상기도에서 면역글로불린 A(IgA)와 상주 기억 B세포 및 T세포가 만들어지면서 바이러스 감염을 막고 입을 통해 나가는 바이러스 배출량이 줄어든다. 근육주사 예방접종으로 만들어지는 혈청 IgG는 폐로 들어가 폐 감염은 막지만 코안 감염과 입을 통한 바이러스 배출은 계속 일어난다(사진 출처-출처자료1).>

 

과학학술지 <사이언스 Science>는 지난 7월 23일 '백신의 향기 Scent of a vaccine'란 논문을 게재했다.

이 논문은 현재 승인받아 세계적으로 사용되고 있는 코로나19 예방 백신은 모두 근육주사로 투여하기 때문에 코안 점막(비강점막) nasal mucomembrane에 부착·감염되는 코로나19 바이러스인 SARS-CoV-2의 예방효과가 상대적으로 낮다면서, 근육주사백신 intramuscular vaccine보다 코안백신 intranasal vaccine의 효과가 더 좋다는 내용이다.

 

현재 임상시험 중인 코로나19 백신 100여 개 중 코안백신은 7개 뿐이다.

코안백신의 장점은 주사기가 필요 없다는 것, 백신을 감염 부위에 바로 투여한다는 것, 호흡기 점막면역을 유도한다는 것을 들 수 있다.

mRNA기반의 코안백신은 임상시험 목록에 아직 포함되어 있지 않지만, 앞으로 연구나 임상시험이 이루어질 것으로 예상된다.

 

<임상시험 중인 코안 코로나19 백신 종류>(출처: 출처자료1)

이름	개발사	항원 종류	임상시험 단계
ChAdOx1-S0	옥스퍼드대학교 Univeristy of Oxford	침팬지 아데노바이러스 전달체(돌기)	NCT04816019(1상)
AdCOVID	알티뮨 Altimmune	아데노바이러스 5 전달체(RBD)	NCT04679909(1상)
BBV154	바라트 바이오텍 Bharat Biotech	원숭이 아데노바이러스 전달체(돌기)	NCT04751682(1상)
DeINS1-nCoV-RBD LAIV	홍콩대학교 University of Hong Kong	생약독화 인플루엔자바이러스(RBD)	NCT04809389(1상)
MV-014-212	메이사 백신 Meissa Vaccines	생약독화 RSV(돌기)	NCT04798001(1상)
COVI-VAC	코다제닉스 Codagenix	생약독화 SARS-CoV-2	NCT04619628(1상)
CIBG-669	쿠바 유전공학 및 생명공학센터 Center for Genetic Engineering and Biotechnology, Cuba	단백질 소단위 AgnHB(RBD)	RPCEC000000345(1/2상)

<주: HB=B형 간염바이러스 Hepatitis B virus, RBD=수용체 결합 영역 receptor binding domain, RSV=호흡기세포융합바이러스 respiratory syncytial virus, SARS-CoV-2=중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus 2=코로나19 바이러스>

 

 

많은 병원체들은 점막을 통해 감염되기 때문에 우리 몸의 점막면역 muscosal immunity이 첫 번째 방어 역할을 담당한다.

호흡기를 통해 침입하는 코로나19 바이러스를 효과적으로 방어하기 위해서는 코 안에 백신을 투여하는 코안백신이 특히 주목을 받고 있는 것이다.

 

점막백신으로서 처음 개발된 것은 입안백신(경구백신) oral vaccine[폴리오 입안백신 Orimune, 로타바이러스 입안백신, 살모넬라 입안백신, 콜레라 입안백신 등]이며, 이후 코안백신[인플루엔자 입안백신 FluMist]이 상용화되었으며, 현재 곧창자(직장), 질, 혀밑에 직접 투여하는 백신도 연구중이다.

 

위 그림에서 보듯이 코안백신은 코로나19 바이러스의 감염 부위인 코안과 상기도에 면역글로불린 immunoglobulin[혈청에 든 항체단백질]인 IgA를 비롯하여 그곳에 상주하는 기억 B 및 T 세포를 만들기 때문에 감염을 보다 효과적으로 예방할 뿐만 아니라 입을 통한 바이러스 배출량도 감소시키는 효과가 있다.

 

반면 근육주사백신은 면역글로불린 IgG를 만들어 폐 감염은 예방할 수 있지만 상대적으로 코와 상기도의 면역력이 낮으며 입을 통한 바이러스 배출량의 훨씬 많다는 단점이 있다.

 

예방접종 vaccination의 목표는 장기간 지속 가능한 면역을 갖는 것이므로, 지금처럼 근육주사백신의 단일 경로로 제한할 필요는 없다.

이상적인 예방접종 전략은 전신면역이 유도되는 백신을 1차 접종한 뒤 추가 예방접종 booster shot을 통해 점막을 비롯한 특정 장기 부위에 후속면역을 유도하는 '1차 및 완전 면역화 prime and full imuunization'라 할 수 있다.

실제로 근육주사 예방접종에 의해 유도된 기억 면역세포는 추가로 코안백신을 추가접종하면 점막 부위에 면역력이 강화되는 것으로 나타났다.

 

따라서 근육주사백신을 통해 IgG에 의한 장기 전신면역력을 획득한 다음 코안백신 등을 통해 점막이나 특정 장기 부위에 기억 B 및 T 세포에 의한 면역을 추가 획득함으로써 완전면역을 갖추는 방향으로 예방접종 전략을 수립할 필요가 있다.

 

※출처

1. Lud, Frnaces E., and Troy D. Randall, 'Scent of a vaccine', Science 23 Jul 2021: Vol. 373, Issue 6553, pp. 397-399, DOI: 10.1126/science.abg9857(https://science.sciencemag.org/content/373/6553/397.full).

2. 생명공학정책연구센터, '백신의 향기: 코로나19 비강백신', BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-56, 2021. 8. 10.

 

2021. 8. 17 새샘