한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
코로나19는 전세계적으로 전무후무한 충격을 가져온 감염병으로, 이 때문에 인류는 공중보건적으로나 사회적으로 큰 위기를 겪게 되었습니다. 23년 6월 현재까지 6억 7천명이 넘는 사람들이 감염되어 688만 명 이상이 희생되었고, 바이러스의 확산을 막기 위한 여러 사회적 조치들이 우리의 삶을 크게 바꿔 놓았지요. 다행히 백신의 빠른 보급으로 인해 중증도와 치명율이 낮아지며 여러 국가에서 코로나19의 종식을 선포했지만, 여전히 신종 코로나 바이러스는 계속해서 변이를 만들어내며 사람들을 감염시키고 있습니다.
현재 상용화된 코로나19 백신은 대부분 근육주사를 통해 전신적인 면역반응을 유도해 바이러스에 대한 방어 체계를 형성합니다. 하지만 시간이 지날수록 백신이 만들어낸 면역이 감소하여 방어 효능이 떨어지게 되며, 근육 주사 백신으로는 바이러스가 직접적으로 침입하는 호흡기 점막 특이적인 면역반응은 잘 생성하지 못한다는 한계가 있어, 장기간 지속되는 강력한 점막 면역을 유도할 수 있는 백신의 필요성이 절실합니다. 또한 mRNA-LNP 방식의 백신은 그 효능이 매우 높지만, LNP의 특성상 비강 투여시에는 폐에 과도한 염증 반응을 일으켜 사망까지 이어질 수 있기 때문에 이를 비강 백신에 적용하기에는 어려움이 있습니다.
본 연구에서 저희는 아데노바이러스 벡터 플랫폼을 기반으로 비강 투여 백신 Ad5-S.Mod를 개발했습니다. 항원으로 발현될 SARS-CoV-2의 S 단백질은 대부분의 변이에 있는 D614G mutation 및 안정화를 위한 2P substitution을 포함하도록 개량하였으며, genetic adjuvant로서 인간 유래 CXCL9를 도입하여 백신의 효능을 강화하고자 하였습니다. 마우스 모델을 이용한 검증 결과, Ad5-S.Mod는 개체를 감염에서 보호하기에 충분한 수준의 항체 반응 및 기억 T세포 생성 반응을 호흡기 점막에서 유도할 수 있었으며, 2회의 근육(Prime)-비강(Boost) 접종으로 형성된 면역반응은 최소 1년간은 지속된다는 것을 확인해 백신의 강력한 점막 면역반응 유도 능력을 규명했습니다. 또한 single-cell RNA-seq을 통해 비강 백신 접종 시 활성화되는 폐 대식세포가 CXCL9나 April등의 케모카인과 사이토카인을 발현해 기억 T세포 및 B세포의 유지를 돕는다는 것을 확인했습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 한국과학기술원(KAIST) 의과학대학원 이흥규 교수님 실험실에서 연수연구원으로서 연구를 수행하고 있습니다. 저희 생체방어연구실은 바이러스, 알레르기 항원 및 종양 등이 우리 몸에서 어떻게 선천성 면역체계에 의해 인식되고, 후천성 면역 반응을 활성화하여 제거되는지 그 메커니즘을 규명하는데 주력하고 있습니다. 이흥규 교수님의 우수한 지도와 아낌없는 지원 하에 매년 좋은 연구 결과들이 발표되고 있으며, 구성원 간의 활발한 디스커션을 통해 많은 아이디어를 얻으며 연구를 진행할 수 있는 곳입니다.
생체방어연구실(https://www.heungkyulee.kaist.ac.kr)
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구가 생각만큼 쉽지 않아 그간 많은 어려움을 느꼈지만, 포기하고 싶을 때 마다 저를 격려해준 주위 사람들 덕분에 지금까지 연구를 계속할 수 있었던 것 같습니다. 저희 교수님께서는 연구 과정에서는 그 무엇보다도 마무리가 중요하다는 점을 자주 강조하십니다. 때문에 저는 실험을 진행하며 이 데이터를 어떤 스토리로 풀어나갈 것인지 끊임없이 고민하였고, 그 덕에 이번 연구를 논문으로서 잘 마무리 지을 수 있게 되어 뿌듯합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
실험을 하다 보면 예상과는 다르게 결과가 잘 나오지 않아 스트레스를 받을 때가 많은데, 이를 잘 극복해야 오랜 기간 연구를 계속할 수 있는 것 같습니다. 연구 외의 분야에서 내가 행복할 수 있고, 즐거울 수 있는 무언가를 꼭 하나는 찾아 두시면 좋을 것 같습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
백신 연구를 진행하느라 잠시 미뤄두었던 다른 프로젝트들도 잘 마무리 짓고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
이렇게 한빛사에 소개될 수 있는 기회를 주셔서 감사합니다.
부족한 저를 잘 이끌어 주시고 지도해주신 이흥규 교수님 및 연구 진행 과정에서 많은 도움을 준 생체방어연구실 구성원 여러분, 그리고 BSL3 실험에 큰 도움을 주신 한국화학연구원 김균도 박사님께 감사의 인사를 전합니다. 또한 학생 시절부터 든든한 멘토가 되어 주신 오지은 교수님 및 먼 미국에서 열심히 연구를 수행하고 있는 오동선 박사님, 항상 좋은 조언을 해주시는 김지혜 박사님, 학위 과정동안 동고동락한 사모아 박사님과 박상현 박사님께도 감사드립니다. 항상 저의 곁에서 저를 지지해주고 응원해주는 부모님과 동생 동민이, 그리고 사랑하는 남편 환수씨에게도 감사의 인사를 전하고 싶습니다. 논문 준비와 결혼식이 겹치며 아직 신혼여행을 못 갔는데, 연말에 꼭 좋은 곳에 다녀오고 싶습니다.
#코로나19
# SARS-CoV-2
# 비강 백신
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