결핵 백신에 '온도반응성 나노입자' 적용했더니...

질병청 국립보건연구원-한국세라믹기술원 공동연구... "면역 향상·결핵균 방어 효과 향상"

[유창재 기자]

▲ 나노입자 전달체 활용 결핵 백신 연구 모식도 재조합 단백질 나노 백신을 접종 시 항원 특이적인 면역글로불린의 생성량이 증가하고, 결핵균의 공기감염을 억제한다. 또한 항원 특이적인 면역글로불린과 T 세포 면역반응, 염증성 사이토카인·케모카인의 생성량이 증가한다. ⓒ 질병관리청

새로운 백신 전달체인 '온도반응성 나노 입자'를 결핵 백신에 적용했을 때, 면역 반응이 향상되고 결핵균 감염에 대한 예방 효과가 향상되는 것으로 나타났다.

질병관리청(청장 지영미) 국립보건연구원(원장 박현영)은 1일 이같은 연구성과를 알리면서 "이번 연구는 한국세라믹기술원의 '온도반응성 나노입자 기술'과 국립보건연구원의 '결핵 백신 개발 기술'을 융합해 이뤄진 성과"라고 밝혔다.

국립보건연구원에 따르면, 이번 연구에 적용된 나노입자는 상온에서 입자 형태였다가, 체온에서 항원을 방출시키는 신개념 입자인 '온도반응성 나노스펀지(aPNS : FDA 승인 물질인 Polylactic acid 및 pluronic F127으로 구성)'라고 한다. 이 입자는 항원을 천천히 방출하여 면역 반응을 장기적으로 활성화하고, 별도의 첨가제 없이 상온에서 장기간 보관이 가능하다.

▲ 백신 효능평가 연구방법 ⓒ 질병관리청

연구진이 이 나노입자를 결핵 백신에 적용한 결과, 나노입자에 의해 T세포 면역이 더욱 활성화되어, 기존 BCG 백신이나 항원만 접종한 경우보다 더 나은 결핵균 감염에 대한 방어 효과를 보였다고 한다.

국립보건연구원은 이번 연구의 성과에 대해 "온도반응성 나노스펀지(aPNS)를 단백질 전달체 기술에 적용해 세포 수준에서의 효과적인 항원 제시능과 실험 동물에서의 우수한 면역 반응과 감염 방어 효능을 밝혔다"고 강조했다.

그러면서 "기존 BCG 백신의 효능을 증진할 수 있는 새로운 백신 후보물질을 개발하고, 이를 통해 결핵 예방 효과 향상을 기대할 수 있다"며 "또 신기술 기반의 전달체 기술을 결핵 이외 감염병 대상 백신이나 다양한 플랫폼에 적용 가능할 것으로 기대된다"고 설명했다.

▲ 재조합 단백질 나노 백신의 물리화학적 특성 및 효능평가 연구결과 1 ⓒ 질병관리청

▲ 재조합 단백질 나노 백신의 물리화학적 특성 및 효능평가 연구결과 2 ⓒ 질병관리청

김도근 공공백신개발지원센터장은 "전달체 이외에도 면역증강제, 플랫폼, 항원 최적화 등 백신 핵심요소기술의 지속적인 연구를 통하여 국내 기술 기반의 신변종감염병 대비·대응 가능한 백신 요소기술을 확보하도록 힘쓰겠다"고 전했다.

한편, 국립보건연구원은 이번 연구를 바탕으로 신기술 기반의 나노 전달체 기술을 재조합 단백질뿐만 아니라 mRNA 백신 등 다양한 백신 플랫폼에 적용하는 공동연구를 확대해 나갈 예정이다. 이번 연구 성과를 담은 논문은 저녈 <Cell Communication and Signaling>에 게재됐다.