코로나19 백신임상과 주목받고 있는 ‘면역증강제’란?
고전적 백신의 한계…강한 항체반응을 유도하기 위한 면역증강제가 연 새로운 패러다임
SK바이오사이언스가 최근 글락소스미스클라인(GSK)의 팬데믹 면역증강제(Adjuvant) 기술을 활용한 코로나19 백신 후보물질이 임상에 진입했다고 발표하면서 면역증강제에 관한 관심이 모아지고 있다.
미생물학자이자 수의학자인 Gaston Ramon은 1920년대에 면역증강제(Adjuvant)라는 단어를 처음 사용했다. Gaston은 디프테리아와 파상풍 백신을 개발하면서 항원에 첨가된 물질이 면역 반응을 향상시킬 수 있다는 개념을 확립하면서 면역증강제를 ‘효과적인 면역 반응을 증가시키기 위해 원하는 항원과 혼합하여 사용되는 물질’이라고 정의했다.
면역증강제가 백신에 첨가해 면역을 높이기 위한 보조적인 제제로 주목받기 시작한 것은 1980년대 중반의 일이다. 이때까지 HIV 감염에 대한 백신을 개발하기 위해 다양한 연구가 계속돼왔지만 연구진들은 곧 백신만으로 충분한 항체를 형성하지 못한다는 한계점에 도달한다. 고전적인 백신은 HIV에 의한 숙주 면역 반응의 회피, 바이러스 복제의 신속성, 돌연변이와 재조합 등의 어려움에 직면하게 했다. 정제된 단백질 항원을 사용한 예방 접종은 일반적으로 T세포 반응이 거의 또는 전혀 없는 약한 항체 반응을 유도하기 때문이다.
특정한 면역 효과를 가진 새로운 면역증강제들은 HIV와 같은 도전적인 병원균에 대항하기 위해 성공적인 백신을 고안하는 과정에 점점 더 중요하게 부각되고 있다. 이것은 면역증강제를 다양하게 조합하면서 새로운 패러다임으로 이어졌다.
▷국제적 공중보건 비상사태 선언 이후…코로나19 백신 및 면역증강제의 가파른 상승세
현재 코로나19 백신으로 가장 주목을 받고 있는 화이자와 모더나 백신은 핵산백신의 일종인 mRNA백신으로 승인이 된 전례가 없는 백신 플랫폼이다. 그러나 노바백스와 같은 합성항원백신인 경우, 면역 활성이 상대적으로 적어 단독적으로 적응 면역을 유도할 수 없다.
결국 이러한 백신 플랫폼의 경우 면역 원성을 증강하거나 면역 반응의 종류나 정도를 조절하기 위해 면역증강제를 추가하는 방향이 제시되어 왔다. 이에 따라 검증된 면역증강제 개발회사인 Dynavax, GSK, Seqirus은 이전에 승인된 면역증강제 CpG 1018, AS03, MF59의 사용을 적극 지지하며 코로나 사태를 예방할 수 있는 백신을 신속하게 개발하는데 협업이 필요하다는 입장을 보였다.
현재까지 개발된 면역증강제에는 Th2 면역반응을 일으켜 항체성 면역반응을 강화시키는 △Alum, alum에 비해 강한 염증반응을 일으켜 면역세포응집과 DC 활성화를 촉진하는 △Oil-in-emulsion, 면역세포에 대한 활성이 강한 △TLR(Toll-like receptor) Agonists, 항원수송을 증가시키고 면역세포로부터 사이토카인 분비를 증가시키는 △Saponin, 독성 또는 약물을 표적세포나 기관에 전달할 목적으로 개발된 △Liposome 등이 있다.
코로나19 변이체의 급격한 확산에도 불구하고 역학 및 발병기전에 대해 현재까지도 연구 중에 있다. 그렇기에 안전성과 유효성이 보장된 백신의 제형 및 플랫폼 선정에는 많은 고려가 필요하다. 백신 뿐만 아니라 면역활성을 증폭할 수 있는 면역증강제의 종류를 선정하기 위해서 백신 개발에 사용되는 항체의 크기(magnitude), 친화력(affinity), 동형(isotype) 및 내구성(durability) , 항원의 종류 등을 고려해야 한다.
면역증강제는 구성요소(자연적, 인공적, 내인성), 작용기전, 그리고 물질적 및 화학적 구성에 따라 분류될 수 있다. 면역증강제는 작용기전에 따라 크게 두 범주로 나눌 수 있는데 항원 전달체(delivery system)의 역할을 하는 면역증강제, 그리고 직접 면역반응을 활성화시키는 면역증강제로 분류된다. 이와 더불어, 백신의 효능을 향상하기 위해 항원 전달체에 면역 자극 분자(immunomodulatory molecules)를 혼합한 복합 면역증강제 (Combination System)이 있다.
백신 면역 증강제는 대상 병원균에 대한 감염방어기전과 대상 백신의 항원 형태, 백신 접종대상자에 따라 달라지므로 모든 백신에 한 가지 면역증강제를 공통적으로 적용하기 보다는 백신의 다양한 측면을 고려하여 선택하는 것이 바람직할 것이다.
약업신문(yakup.com) 김상은 기자 kims@yakup.com 입력 2021-08-11 06:00