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점막 면역을 강조한 새로운 코로나 19 백신



 (Oral and intranasal r-Ad-S vaccination induced robust IgG and IgA antibodies in golden hamsters. Index hamsters were immunized with oral r-Ad-S, intranasal (IN) r-Ad-S, intramuscular (IM) spike protein (S) or mock (oral) (n = 4 per group) and inoculated with SARS-CoV-2 seven weeks later. (A) Experimental design schematic. Figure created with BioRender.com (B) Serum anti-spike protein IgG antibody endpoint titers were measured at weeks 0, 3 and 6 post immunization by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). (C) Serum anti-spike protein IgG antibody endpoint titers were measured at week 6 post immunization against the spike protein of the Wuhan, Beta, and Delta SARS-CoV-2 variants by ELISA. (D) Surrogate neutralizing antibodies (antibodies capable of blocking binding of SARS-CoV-2 spike protein to ACE2) titers were measured in serum at week 6. (E) Serum anti-spike protein IgA antibody titers were measured (MSD arbitrary units (AU)/sample) at weeks 0, 3, and 6 post immunization using the MSD platform and normalized to day 0 AU values. (F) anti-spike protein IgA antibodies were measured in BAL fluid using the MSD platform. Data were analyzed by a one-way ANOVA and Dunnett’s multiple comparisons. Comparisons were made between vaccinated groups and mock (oral) controls for (B, D, E and F). Error bars represent the standard error of the mean (SEM). *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, ****P<0.0001. Credit: Science Translational Medicine (2022). DOI: 10.1126/scitranslmed.abn6868)



 현재의 코로나 19 백신은 대부분 SARS-CoV-2 바이러스의 돌기 단백질 (S 단백질)에 대한 항체를 형성하는 방식입니다. 다만 이것도 IgG가 대부분이고 코와 입으로 들어오는 바이러스를 방어할 수 있는 IgA 항체는 거의 생성되지 않는다는 문제점이 있습니다. 코로나 바이러스의 침입 경로를 생각하면 초기에 효과적인 방어가 잘 이뤄지지 않을 수 있습니다. 



 따라서 많은 연구자들이 이 단점을 극복할 수 있는 구강 혹은 비강 스프레이 형태의 백신 개발에 도전하고 있습니다. 듀크 대학의 스테파니 랑겔 박사 (Duke researcher Stephanie N. Langel, Ph.D)가 이끄는 연구팀은 햄스터를 이용한 동물 모델을 통해 아데노바이러스 5형 (Adenovirus type 5) 기반의 r-Ad-S이라는 백신을 테스트했습니다. 



 연구팀은 백신 후보 물질을 경구 혹은 비강에 투여한 경우 근육주사로 투여한 경우보다 확실하게 IgA 수치가 높게 나타난다는 사실을 확인했습니다. 이 백신은 점막의 IgA 농도는 물론이고 혈액 속의 IgG 항체 농도도 높이기 때문에 모든 경로에서 바이러스를 중화할 수 있습니다. 또 우한에서 유행한 오리지널 바이러스는 물론 알파와 델타 변이에 대해서도 효과적인 것으로 나타났습니다. 그리고 실험 동물의 폐와 코에서 바이러스 검출량 역시 감소하고 증상도 경미한 것으로 확인되었습니다. 



 현재 이 백신 후보 물질은 전임상 단계로 미국의 생명 공학 회사인 백사트 (Vaxart)와 임상 시험 수탁 기관인 러브레이스 생의학 연구소 (Lovelace Biomedical Research Institute)와 협업해 임상 시험 및 상업화를 위해 노력하고 있습니다. 현재 여러 제조사가 비슷한 방식의 백신 개발에 도전하고 있어 어떤 후보 물질이 실제 임상에 도입될지 말하기는 이르지만, 이런 노력이 코로나 19를 더 효과적으로 막아 판데믹에서 엔데믹으로의 전환을 도울 것으로 기대합니다. 



 참고 



https://medicalxpress.com/news/2022-05-covid-mucosal-vaccine-disease-transmission.html


 Stephanie N. Langel et al, Adenovirus type 5 SARS-CoV-2 vaccines delivered orally or intranasally reduced disease severity and transmission in a hamster model, Science Translational Medicine (2022). DOI: 10.1126/scitranslmed.abn6868
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