‘단백접합백신으로 마이크로바이옴 관리’…‘아직 근본적 해결책은 아냐’
강진한 서울성모병원 소아청소년과 교수
[의학신문·일간보사=안치영 기자] “세파계 항생제를 많이 사용하는 아시아에서 단백접합백신이 마이크로바이옴을 관리해 5세 미만 아동의 급성중이염을 억제할 수 있는 가능성을 보았습니다. 이는 백신으로 마이크로바이옴의 관리를 시도한 좋은 예 중 하나이며, 아직까지 근본적으로 비강내 보균을 해결하지는 못하지만 병원성이 될 수 있는 균을 관리하는 것으로는 좋은 선례가 될 것입니다.”
강진한 서울성모병원 소아청소년과 교수(사진)는 최근 기자와의 인터뷰에서 단백결합 폐렴구균백신 ‘신플로릭스’를 통해 폐렴구균과 비피막형 인플루엔자균(non-typeable Haemophilus influenzae, 이하 NTHi)을 함께 조절할 수 있는 가능성에 대해 설명했다.
강진한 교수는 소아에서 가장 흔히 발생하는 급성중이염에 대해 백신의 유효성이 접종 전, 기초 접종 후, 추가 접종 전, 추가 접종 후에 얼만큼 변화가 있는지 확인하고자 했다. 이와 관련, NTHi은 급성중이염을 일으키는 인자로 알려져 있다.
실제로 강 교수는 5세 미만 아동을 대상으로 신플로릭스 접종군과 PCV13 접종군 대비 급성중이염 발생률을 비강내 상주균과 고막천자의 상관관계(correlation)가 96%인 점을 참조, 비강내 보균 연구를 통해 간접적으로 결과를 살폈다.
그 결과 신플로릭스 접종군에서 PCV13 접종군 대비 급성중이염의 발생률이 낮게 나타났고, 2회 이상 재발률도 낮게 나타났다는 것이 연구진의 설명이다. 단백접합백신에는 운반단백질(Carrier protein)이 들어가는데 연구진은 신플로릭스가 NTHi의 단백질D(Protein D)를 운반단백질로 사용해 접종 후 폐렴구균과 NTHi에 대한 면역반응이 모두 올라가는 것을 확인했다.
이와 같은 결과는 강 교수도 어느 정도 예상했던 부분이다. 강 교수는 “두 종류의 폐렴구균 백신의 가장 큰 차이점은 혈청형이 아닌 사용된 운반단백질(Carrier protein)의 역할에 있다”며 “특히 최근 NTHi의 내성률이 급속도로 올라가고 있는 것을 생각했을 때, 신플로릭스에 들어있는 NTHi의 단백질D(protein D)가 폐렴구균에 대한 중증감염에 더해 NTHi까지 막을 수 있다면 분명 13가와 비교해 장점이 될 수 있다”고 밝혔다.
이와 같은 연구는 폐렴구균 관련 지역사회감염의 형태가 비백신형 혈청형으로 바뀐다는 점에서 출발한다. 폐렴구균에 의한 중증감염은 백신 도입 후에 뚜렷하게 감소했고, 이미 질병관리본부에서도 6년째 관찰하며 백신을 통한 예방효과가 있음이 증명됐다.
국내에서도 폐렴구균 백신 도입 전부터 소아에서의 폐렴구균에 의한 중증감염 발생률은 타국가에 비해 높지 않았다. 오히려 지역사회감염, 특히 급성중이염은 발생률이 굉장히 높다는 것이 강 교수의 설명이다.
“외래에서 폐렴구균 치료를 위해서는 항생제를 많이 쓸 수밖에 없고, 이론적으로는 방어효과가 매우 좋아야 하는데 그렇지 않았습니다. 7가 폐렴구균 백신이 도입되고, 10가, 13가 폐렴구균 백신이 도입된 후에도 급성중이염의 발생율은 감소하는 듯했으나 결국 큰 차이가 없었습니다.”
이러한 상황에서 강 교수는 이번 연구를 통해 비강 내 균주들(마이크로바이옴)을 관리해 질환을 예방하는, 특히 5세 미만의 아동의 질환 발생을 억제하는 가능성을 하나 확인했다는데 의의를 두고 있다.
강 교수는 “5세 전에는 감염질환에 대한 면역력이 가장 약한 시기”라며 “엄마로부터 받은 항체는 출생 후 수개월 까지만 살아남기 때문에 사람의 연령별 특성으로 봤을 때 영유아는 감염에 가장 취약한 계층이며, 특히 호흡기 감염이 가장 높은 비율을 가지고 있다”고 설명했다.
그는 이어 “소아의 비강내에서는 3대 상주균을 포함해 많은 균들이 있는데, 5세까지는 이러한 상주균이 계속해 보균상태고, 아이들끼리 주고받으며 성장하게 된다”며 “여기에 영향을 줄 수 있는 백신이 있다면 도움이 되는 것”이라고 설명했다. 즉, 신플로릭스가 이와 같은 역할을 한다는 설명이다.
다만 그는 이러한 방법이 아직까지 근본적으로 비강내 보균을 해결하지는 못한다는 점에 한계를 뒀다. 즉, 백신을 접종하고 백신의 혈청형이 일부의 폐렴구균을 제거하더라도 여전히 백신에 포함되지 않은 다른 혈청형이 상주하게 된다는 의미다. 백신으로 모든 균을 제거할 수 있다는 전략에 수정이 가해져야 한다는 의미이기도 하다.
강 교수는 인터뷰를 마무리하며 이러한 형식의 연구, 즉 동일 개체를 장기간(Long term) 추적 관찰해 진행한 코호트 종단연구(Longitudinal Cohort Study)가 국가적인 지원을 통해 좀 더 활성화돼야 한다고 강조한다.
“동일한 개체를 장기간 추적한다는 것은 의약품의 유효성을 연구하는데 있어 매우 의미가 있지만, 현실적으로 매우 어려운 것 역시 사실입니다. 이번 연구 역시 동일 개체에 대해 병원 간 검사 결과를 공유하면서 진행했기에 가능했으며 그렇지 않았다면 더욱 힘들었을 겁니다.”