국내 연구진이 세균의 생물막 형성, 운동성, 독성 등 다양한 병원성 요인을 조절하는 이차 신호 전달 물질인 c-di-GMP를 새로운 면역증강제로 사용해 결핵 백신의 효능을 증가시킬 수 있음을 동물 실험을 통해 입증했다.
이 연구는 현재 임상시험 중인 면역증강제와 실험적으로 사용되는 면역증강제와의 시너지 효과뿐만 아니라 기존 결핵 백신인 BCG 백신보다 우수한 효능을 보여줌으로써 결핵 예방을 위한 차세대 결핵 백신 개발에 기반과 이해를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
연세대학교 의과대학 미생물학교실 신성재 교수(책임저자), 경상국립대학교 의과대학 미생물학교실 권기웅 교수(제1저자) 연구팀은 공동연구를 통해 단백질 기반 결핵 백신 플랫폼인 아단위 결핵 백신에서 STING 단백질 작용자인 c-di-GMP가 기존 TLR4 활성 기반 면역증강제와 조합되는 경우 폐 내의 결핵균 특이적 다기능 T세포 증가에 따른 폐점막면역 증가와 결핵균 감염에 의한 T세포 기능소진의 극복을 유도함으로써 결핵균에 대한 효과적인 예방 면역을 형성함을 규명했다.
이번 연구결과는 국제학술지 '저널 오브 바이오메디컬 사이언스(Journal of Biomedical Science)’(IF 9.0)’ 최신호에 게재됬다.
이 논문은 생물학연구 정보센터(BRIC)서 운영하는 사이트의 ‘한빛사(한국을 빛낸 사람)’에도 소개됐다.
결핵은 세계보건기구(WHO)에서 지정한 3대 감염질환 중 가장 심각한 질병으로, 전 세계 인구의 3분의 1에서 4분의 1인 20억여명이 결핵균에 감염돼 있다고 추정된다.
특히 결핵에 의한 사망률은 코로나 19 범유행 이전까지 단일 감염병 중에서 어떠한 감염병보다 인류 역사상 가장 높은 사망자를 발생시키고 있으며, 줄어들고 있던 사망률이 코로나 19 시기에 더욱 증가한 것으로 보고됐다.
결핵은 전 세계적으로 심각한 보건 문제로 남아 있을 뿐 아니라 우리나라도 국가적 위상에 비해 높은 결핵 발병률과 사망률을 나타내고 있다.
현재 결핵의 유일한 백신인 BCG의 방어효과는 소아의 파종성결핵이나 결핵성수막염과 같은 중증의 결핵에 대한 예방효과는 인정되고 있으나 성인 폐결핵 예방효과는 제한적이라고 알려져 있다.
이러한 제한점을 극복하기 위해 다양한 플랫폼의 결핵 백신이 개발 중이며, 이 중 결핵균 단백질을 기반으로 하는 아단위 결핵 백신은 병원체 특이성, 안정성, 생산성 등을 이점으로 가지는 플랫폼이며, 아단위 결핵 백신에서 단백질 특이적 면역반응을 효과적으로 이끌어내기 위해서는 단백질과 함께 면역증강제의 사용이 필수적이다.
기존의 아단위 결핵 백신은 주로 TLR4 활성 기반 면역증강제를 사용하고 있다.
TLR4는 우리 몸의 세포에서 세포외(extracellular)와 액포(vacuolar) 병원체를 탐지하는 역할을 하지만, 결핵균은 세포내(intracellular) 병원체라는 특징을 가지고 있다.
이번 연구서는 아단위 결핵 백신의 효능을 높이기 위한 방안으로 부족한 세포내 면역 활성을 지목했고, 이를 위해 세포내 수용체인 STING의 작용자인 c-di-GMP을 아단위 결핵 백신에 TLR4 면역증강제와 함께 사용해 결핵균 예방 효능을 평가했다.
연구진은 “이번 연구는 c-di-GMP와 TLR4 면역증강제를 조합함으로써 결핵을 효과적으로 제어할 수 있는 차세대 결핵 백신 개발 가능성을 시사하고, c-di-GMP 사용에 따른 장기적 보호 효능과 관련된 면역 관련 표지인자인 폐 실질에서의 다기능성 결핵균 특이적 T세포 반응과 T세포 기능소진 극복은 향후 결핵 예방의 핵심 메커니즘을 이행하는데 중요한 연구결과로 의미가 있다”고 말했다.
/이호상 기자
http://www.changwonilbo.com/news/320025
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