오늘 발표된 두 가지 연구는 Science Translational Medicine에서 COVID-19 백신 부스터가 코와 입의 점액 세포에서 면역 반응을 유발할 수 있는지에 대해 서로 다르게 결론지었습니다. 이는 백신 연구자들의 오랜 목표입니다.
상반된 연구 결과에도 불구하고, 편집자들은 점막 면역화가 현재의 근육 주사 COVID-19 백신보다 더 나아가 감염을 완전히 예방하고, 바이러스 전파를 방해하며 바이러스의 진화를 저해할 수 있다고 말합니다.
현재 백신의 개선
첫 번째 연구에서 벨기에와 네덜란드의 연구자들은 AstraZeneca-Oxford COVID-19 아데노바이러스 벡터 기반 백신(99명) 또는 Pfizer/BioNTech mRNA 백신(84명)을 2회 접종한 후, 183명의 혈청과 비강 분비물에서 점막 SARS-CoV-2 중화 항체 반응을 평가했습니다. 또한 Pfizer 또는 Moderna 부스터 백신을 최소 1회 접종한 후의 반응을 살펴보았습니다.
앞으로의 연구는 보다 강력하고 장기적인 세포 점막 면역 유도를 촉진하는 백신 전략의 수정에 초점을 맞춰야 합니다.
첫 번째 백신 접종은 2021년 2월 또는 3월에 실시되었고, 부스터는 2021년 9월부터 2022년 1월까지 진행되었습니다.
“호흡기 바이러스 감염을 예방하고 결과적으로 바이러스 순환을 제한하기 위해 백신은 점막 면역을 촉진해야 합니다.”라고 연구자들은 현재 백신이 중증 질환으로부터 보호할 수 있지만 감염을 예방하지는 못한다고 언급했습니다. “이 목표를 달성하지 못하면 바이러스의 순환이 계속될 수 있으며 새로운 변종이 발생할 위험이 있습니다.”
연구팀은 mRNA 부스터가 비강 분비물에서 SARS-CoV-2에 대한 중화 항체(NAbs) 생성을 유도했으며, 이는 6개월 후의 1차 mRNA 백신 접종보다 더 큰 효과를 보였고, 그 이후에는 감소세를 보였습니다. 비강과 혈청에서의 면역글로불린 G 및 A(IgG와 IgA)의 항체 수준은 상관관계가 있었으며, 이는 순환 항체가 호흡기 점막으로 이동하는 혈청 임계점이 있을 수 있음을 시사합니다.
“모든 연구 참여자가 세 번째 mRNA 백신 접종 후 비강 내에서 바이러스 중화 반응을 보였지만, 약 절반이 다음 6개월 동안 돌파 감염을 경험했습니다.”라고 연구자들은 썼습니다. “우리 집단에서 부스터 백신 접종 시점은 쉽게 항체 매개 중화를 회피하는 SARS-CoV-2의 오미크론 변종이 등장한 시점과 일치했습니다.”
이전에 COVID-19에 감염된 경험은 백신 접종 후 비강 항체 수치를 높이는 것과 관련이 있었으며, Pfizer 또는 Moderna 부스터 간의 농도 차이는 없었습니다.
반복적으로 mRNA 백신을 접종받은 쥐 실험에서는 비장과 골수, 점막에서 중화 항체를 생산하는 세포의 증거가 나타났지만, 호흡기 점막으로의 조직 적합성은 관찰되지 않았습니다. 혈청 전달 실험은 순환 항체가 호흡기 점막으로 이동할 수 있음을 입증했습니다.
“종합적으로 볼 때, 이러한 결과는 특히 반복적인 백신 접종 상황에서 현재 사용되는 COVID-19 mRNA 백신이 점막 NAbs를 유도할 수 있으며, 백신 접종이 이전의 SARS-CoV-2 감염으로 유도된 점막 면역을 자극할 수 있음을 나타냅니다.”라고 연구 저자들은 썼습니다. “더욱이, 순환 항체가 호흡기 점막으로 이동하는 것이 주요 메커니즘일 수 있습니다.”
“앞으로의 연구는 보다 강력하고 장기적인 세포 점막 면역 유도를 촉진하는 백신 전략의 수정에 초점을 맞춰야 한다.”고 그들은 결론지었습니다.
점막 NAb 또는 IgA 반응에 대한 제한된 효과
두 번째 연구의 저자들은 Beth Israel Deaconess Medical Center의 연구진으로, 다른 결론에 도달했습니다. 2023 COVID-19 XBB.1.5 mRNA 부스터는 말초 NAb 및 IgG 수치를 강하게 증가시켰지만, 점막 NAb 또는 IgA 반응에는 거의 영향을 미치지 않았습니다. 그러나 이전의 XBB 감염은 점막 NAb 반응을 상당히 증가시켰습니다.
이러한 발견은 mRNA 백신이 중증 질환에 대해 강력한 보호를 제공하지만 감염에 대해서는 최소한의 보호를 제공하는 이유에 대한 면역학적 근거를 제공합니다.
연구자들은 2023년 가을 XBB.1.5 mRNA 부스터를 접종받은 31명의 참여자와 접종받지 않은 27명의 혈액과 비강 면봉에서 NAb 분석을 수행했습니다. 참가자 중 약 80%가 이전 COVID-19 감염 경험이 있었으며, 평균 4회의 COVID-19 백신 접종을 받았습니다.
“이번 연구에서는 XBB.1.5 mRNA 부스터가 현재 순환 변종에 대해 강력한 혈청 결합 및 NAb 반응을 유도한다는 것을 보여줍니다. 이는 다른 최근의 면역원성과 효과성 연구와 일치합니다.”라고 저자들은 썼습니다. “그러나 XBB.1.5 mRNA 부스터는 강력한 점막 NAb 또는 IgA 반응을 유도하지 않았고, 점막 IgG 반응은 미약하게 유도했습니다.”
“이러한 발견은 mRNA 백신이 중증 질환에 대해 강력한 보호를 제공하지만 감염에 대해서는 최소한의 보호를 제공하는 이유에 대한 면역학적 근거를 제공합니다.” 라고 덧붙였습니다. “COVID-19 및 기타 호흡기 병원체에 대한 차세대 백신은 점막 면역 유도 개선에 집중해야 합니다.”
샘플 수집 및 면역 검사 표준화
두 연구에 대한 의견을 제시한 버지니아 대학교 의과대학의 Jinyi Tang 박사와 Jie Sun 박사는 그들의 서로 다른 발견이 집단, 방법론 및 COVID-19 백신 또는 감염의 수나 상대적인 시점의 차이 때문일 수 있다고 언급했습니다.
“이제 점막 샘플 수집 및 면역 검사의 표준화를 advocating하는 것이 중요하다”고 그들은 썼습니다. “이는 점막 보호 상관관계를 결정하는 데 중요한 단계가 될 것입니다.”
“우리는 안전하고 효과적인 백신 개발이 미래의 SARS-CoV-2 변종 및 기타 신흥 호흡기 병원체와의 싸움에 중요하다고 믿습니다.”라고 그들은 결론지었습니다.
