연구 모델 요약도(KAIST 제공)/뉴스1

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(대전ㆍ충남=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 호흡기부터 강력하게 코로나19 바이러스를 차단하는 백신 개발에 성공했다.

한국과학기술원(KAIST) 의과학대학원 이흥규 교수 연구팀은 한국화학연구원(KRICT)과 아데노바이러스 벡터 플랫폼의 비강 접종 코로나19 백신을 개발하고 마우스 모델을 이용해 이 백신이 장기간 지속되는 강력한 점막 면역을 유도함을 규명했다고 29일 밝혔다.

점막 면역이란 면역 체계를 구성하는 요소 중에서도 호흡기, 소화기, 생식기관 등을 구성하는 체내 상피 조직인 점막에서 작용하는 면역을 말한다.

이는 체내와 체외의 접점이 되는 점막에 침입한 외부 인자를 인지하고 제거해 인체를 감염으로부터 보호하는 방어체계다.

점막이 병원체나 외부 항원이 침입하는 주요 경로라는 점에서 점막 면역은 전신적 면역반응에 비해 병원체의 침입에 빠르게 대응, 감염 및 확산을 막을 수 있다는 장점이 있다.

연구팀은 인간 유래 면역증강제가 활성화된 T세포를 특정 위치로 이동하도록 유인한다는 점에 주목해 이를 백신의 효능을 높이기 위한 면역증강제로 이용했다.

연구팀은 1회 단일 비강 접종 및 근육-비강 2회 접종해 백신의 효능을 검증한 결과 비강 백신이 호흡기 점막의 항체 반응 및 기억 T세포 반응을 높은 수준으로 유도할 수 있음을 확인했다.

또 백신 투여군은 1회 단일 접종만으로도 신종 코로나바이러스 감염 시 100% 생존했다.

이밖에 백신 접종으로 만들어진 면역반응은 최소 1년간은 유지된다는 것을 규명해 백신의 강력한 점막 면역반응 유도 능력을 입증했다.

연구팀은 단일세포 전사체 분석법을 이용해 백신을 접종한 실험용 쥐의 폐 대식세포가 기억 T세포 및 B세포 유지를 돕는 인자들의 주 생산자이며, 폐 대식세포가 제거되면 기억 T세포 및 B세포가 폐 속에서 확연히 감소함을 확인해 이 세포들이 점막 백신 접종으로 만들어진 호흡기 기억 세포의 유지를 돕고 있음을 규명했다.

이흥규 KAIST 의과학대학원 교수(왼쪽)와 정희은 KAIST 의과학대학원 박사

이번 연구는 인간 유래 면역증강제(CXCL9)로서 활용해 백신의 효능을 강화한 새로운 백신 설계 전략을 제시했고, 폐 대식세포가 점막 백신에 의해 형성되는 기억 면역반응을 유지하는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 새롭게 규명해 다양한 병원체에 대한 비강 백신 개발에 이용할 수 있는 새로운 타깃을 제시하고 있다는 점에서 의의가 있다.

정희은 박사(KAIST 의과학대학원 박사후연수연구원)가 제1 저자로 참여한 이번 연구의 성과는 바이러스 분야 국제학술지 `앤티바이럴 리서치(Antiviral Research)' 온라인 판으로 지난 14일 게재됐다.

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