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백신 면역증강제(vaccine adjuvant)의 개발 동향
백신 면역증강제(vaccine adjuvant)의 개발 동향 저자 김의호 (Emory Vaccine Center, Emory University,...)
등록일 2018.01.30
자료번호 BRIC VIEW 2018-T03
조회 6284  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
요약문
백신은 치명적인 전염병들을 예방하여 인류에게 최소한의 건강한 삶을 보장해주는 비용 효율성이 매우 뛰어난 현대의학의 가장 성공적인 업적들 중 하나이다. Live-attenuated 백신은 뛰어난 보호 효과에 반해 부작용의 위험성을 최소화하는데 한계가 있고, 최근 보다 안전한 killed/inactivated 백신이나 병원균의 일부만을 사용하여 안전성이 월등한 subunit 백신으로 점차 대체되는 추세이다. 하지만, 인체 내에서 자가복제가 가능하며 면역반응을 강화시킬 수 있는 물질이 내재되어있는 live-attenuated 백신과는 달리, inactivated 백신이나 subunit 백신은 종종 약한 면역반응과 부족한 보호효과를 나타냈다. 이를 해결하기 위해 시작된 면역증강제의 개발은 작용기전에 대한 지식 없이 경험적으로 이루어지던 고전적인 시대를 지나, 최근 면역학을 비롯한 과학기술의 비약적 발전을 통해 면역시스템의 구성요소들을 선별적으로 타겟해서 원하는 형태의 면역반응과 보호효과를 만들어내는 논리적 면역증강제 개발의 시대로 전환되고 있다. 본 동향리포트에서는 백신과 면역증강제에 대한 역사적 배경과 과학적 진보를 살펴보고, 현재 활발히 이루어지고 있는 면역증강제 개발 전략과 동향에 대해 알아보도록 하겠다.
키워드: 백신, 면역증강제, 전염병, 예방, 항체성 면역반응, 세포성 면역반응
분야: Immunology
목차

1. 서론: 백신과 면역증강제의 역사
2. 고전적 백신 면역증강제(Classical vaccine adjuvants)
3. 새로운 세대의 면역증강제: PRR agonists
4. T 세포 백신의 필요성과 면역증강제
5. Combination adjuvants(복합 면역증강제)
6. 결론
7. 참고문헌


1. 서론: 백신과 면역증강제의 역사

백신은 약화되거나 죽은 병원균, 혹은 병원균의 일부를 이용, 인체에서 면역반응을 유도함으로써 실제 질병을 유발하는 병원균이 감염되었을 때 이에 효과적으로 대응하고, 미리 차단함으로써 전염병으로부터 사람을 보호하는 방법이다. 특히, 효과적인 백신은 항원에 대한 면역반응을 인체 내에서 장기간 일정 수준 이상으로 유지하게 만들어 특정 병원균에 대한 보호를 제공함으로 비용효율이 매우 높은(cost-effective) 의학요법으로 인정받고 있다. 백신 접종의 개념은 10세기에 중국에서 처음 사용된 것으로 전해지고 있으나, 1796년 Edward Jenner에 의해 보다 합리적으로 소개되었고, 실제 ‘백신’이라는 개념의 탄생에 크게 기여하게 되었다. 현대의학의 가장 성공적인 질병통제 전략 중 하나로 평가 받고 있는 백신은 천연두(Small pox)를 예방하기 위해서 시작된 이래로 인류를 치명적이고 다양한 전염병들의 공포로부터 대부분 해방시켰다[1,2].

백신은 개발과 생산 방식에 따라 live-attenuated vaccine, killed/inactivated 백신, 그리고 subunit 백신과 같은 유형으로 구분된다. Live-attenuated 백신은 일반적으로 인체 내에서 자가복제가 가능하고, 자연적인 면역증강제처럼 작용하는 성분들이 포함되어 있어 항체성 면역반응과 세포성 면역반응을 동시에 유발함으로써 매우 효과적인 방어를 구축할 수 있지만, 돌연변이에 의한 부작용 등에 대한 우려로 인해 killed/inactivated 백신의 형태로 많은 부분 전환되었다. 생물학을 비롯한 과학기술의 발전은 병원균의 일부만을 항원으로 사용하는 매우 안전한 subunit 백신의 개발을 가능케 하였고, 이를 통해 전염병의 유행 시 보다 빠르고 효과적으로 백신을 대량 생산할 수 있는 시스템을 갖추게 되었다. 하지만 killed/inactivated 백신의 경우, 인체에서 자가복제가 불가능하고 정상적인 감염경로를 거치지 않기 때문에 백신의 효과가 상대적으로 감소될 수 밖에 없었고, subunit 백신의 경우 이에 더해 미생물이 내재하고 있는 microbe-associated molecular patterns (MAMPs; 기존 pathogen-associated molecular patterns (PAMPs)에 비해 선호되는 명칭)을 가지고 있지 않아 그 자체만으로는 백신의 효과가 현저히 줄어들게 되었다. 이에 따라 면역반응을 강화시킬 수 있는 면역증강제(vaccine adjuvant)의 필요성이 강력히 대두되었다[2].

면역증강제의 개념은 프랑스 수의사인 Gaston Ramon의 우연적인 관찰에 의해 처음 발견되었다. 디프테리아(Diphtheria)와 파상풍(Tetanus) 백신을 연구하는 과정 중, 접종부위에 염증이 생긴 동물에서 더 높은 항체가 만들어진 것을 알게 되었고, 염증을 유발하는 여러 가지 물질들을 테스트하던 중 면역반응을 증가시키는 물질이 있다는 것을 발견한 것으로 알려져 있다[2,3]. 비슷한 시기에 Alexander Glenny에 의해 aluminum salt가 면역반응을 증가시킨다는 것을 발견하게 되었고, 결국 alum은 1932년에 사람백신에 적용되는 첫 면역증강제로 허가되었으며, 현재까지 가장 많은 백신에 사용되고 있는 면역증강제가 되었다. 70여년이 지나, 두 번째 면역증강제인 스쿠알렌을 함유한 oil-in-water emulsion 형태인 MF59가 개발되어 대유행 독감(pandemic flu) 백신과 노년층을 위한 계절 독감(seasonal flu) 백신에 사용허가를 받게 되었다. 그리고 2009년에 또 다른 emulsion 형태인 AS03가 대유행 독감 백신의 면역증강제로 유럽에서 인증되었다. 최근, alum에 TLR4 agonist인 monophosphoryl lipid A (MPL)가 첨가된 복합 면역증강제(combination adjuvant) AS04가 Hepatitis B virus (HBV, B형 간염) 백신과 Human papilloma virus (HPV, 인유두종 바이러스) 백신으로 각각 2005년과 2007년에 사용허가를 받았다[2,4].

이처럼 면역증강제의 첫 개발 이후, 사람 백신에 허가된 물질은 현재까지 매우 소수인데, 이는 이상적인 특성들을 가진 면역증강제의 후보물질을 발굴하기 쉽지 않기 때문이다. 첫 번째이자 가장 중요한 특성은 면역증강제 후보물질의 안전성 확보이다. 허가된 예방 백신들의 경우, 매우 광범위하고 다양한 그룹의 사람들에게 접종되며, 일반적으로 영유아기에 대부분 집중되기 때문에 안전성이 최우선 고려 대상이다. 이외에 백신에 사용되는 항원의 양 감소, 백신 접종 횟수의 최소화, 백신 반응성 확장, 세포성 면역반응의 유발, 그리고 일반적으로 면역 활성이 강하지 않은 유아나 노인에게서 백신 효과를 유발할 수 있는지 등이 이상적인 면역증강제를 이루는 기능적 특성들이다[4]. 구체적으로, 면역증강제의 존재는 백신에 사용되는 항원을 상당량 감소시킴에도 비슷한 보호 효과를 낼 수 있어, 갑작스런 전염병의 유행 시 신속한 백신 생산에 결정적인 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 임상시험을 진행 중인 glucopyranosyl lipid adjuvant-stable emulsion (GLA-SE)을 포함할 경우, recombinant influenza H5 단백질의 양을 무려 30배 가량 절약할 수 있는 것으로 나타났다. 마찬가지로, 면역증강제로 인해 증가된 백신효과는 추가적인 백신 접종의 필요성을 감소시켜 이에 소요되는 비용과 불편함을 줄여주기도 한다. 면역증강제 AS04를 포함한 HBV 백신인 Fendrix는 기존 3번 접종 방식에서 2번 접종 방식으로 접종 횟수를 감소시켰다. 백신의 반응성을 확장시키는 기능 또한 매우 중요하다. 예를 들어, 계절 독감의 경우, antigenic shift/drift에 의해 빈번하게 변화되는 virus strain을 위한 공통 백신(universal vaccine)을 개발하는데 면역증강제의 역할이 중요한 것으로 여겨지고 있다. 이와 관련하여, 일반적으로 항체에 반응하는 항원 부분이 T 세포에 반응하는 항원부분에 비해 변이가 활발한데, 면역증강제를 사용하는 경우 세포성 면역반응, 특히 T 세포성 면역반응을 더 효과적으로 유발하여 백신에 의한 보다 넓은 범위의 보호 효과를 제공하기도 한다. 또한, 결핵(Tuberculosis)과 말라리아(Malaria)와 같은 병원균들로부터의 효과적인 보호를 위해 CD8 T 세포를 비롯한 세포성 면역반응이 중요한데, 연구소들과 백신회사들에서 이를 위한 면역증강제 개발에 박차를 가하고 있다. 마지막으로 면역시스템이 충분히 성숙되지 않은 영아(infant)들이나, 노화로 인한 면역시스템의 비활성이 가속화되는 노년층의 경우, 정상적인 백신효과가 나타나지 않는 것이 일반적이다[5]. 이러한 경우, 충분한 백신효과를 제공하기 위해 면역증강제를 이용한 활발한 연구들이 진행 중이다. 특히, 독감의 경우 MF59이나 AS03와 같은 emulsion 면역증강제가 포함된 독감 백신들이 그 효과를 인정받아 사람백신의 면역증강제로 허가되었고, 현재 노년층을 위한 독감 백신으로 사용되고 있다.

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그림 1. 이상적인 면역증강제의 조건들(참고 문헌 4에서 수정됨).



2. 고전적 백신 면역증강제(Classical vaccine adjuvants)

초기에 백신에 첨가되어 사용된 면역증강제들은 고전적 백신 면역증강제로 분류되며, alum이나 emulsion 형태의 면역증강제들이 이에 포함된다. 이러한 물질들은 초기에 메커니즘에 대한 지식이 거의 없는 상태에서 안전성과 면역성(immunogenicity)의 특성만으로 개발된 전통적인 면역증강제에 속한다.

Alum은 1920년대 개발된 이래 광범위한 백신의 면역증강제로 사용하고 있는 물질이다. Depot effect(창고 효과)를 가지고 있는 대표적인 면역증강제로서, 항원을 alum에 흡착시켜 항원을 천천히 분비하게 해서 인체의 면역세포를 오랜 기간 자극해준다고 알려져 있으며, 주로 TH2 (T helper 2) 형태의 면역반응을 일으키고 이를 통해 항체성 면역반응을 강화시킨다. 최근 alum의 작용기전에 대해서 분자세포생물학적 연구가 활발히 이루어지고 있는데, alum이 NLRP3 inflammasome을 활성화시켜 항체성 면역반응에 기여한다는 보고가 있었고, 이외에도 alum이 표적 세포(target cell)에서 double-stranded DNA, uric acid, alarmin 등의 danger-associated molecular pattern (DAMPs)의 분비를 유발해 면역반응을 강화시킨다는 연구결과들이 발표되고 있다. 또한 alum이 dendritic cell (DC, 수지상세포)의 표면에 직접 반응하여 DC를 활성화시킨다는 보고도 있다. 하지만 여전히 alum의 전체적인 작용기전을 잘 설명하기에는 충분치 않으며, 이에 대한 세부적인 면역학적 연구가 활발하게 진행되고 있다[4,6-9].

MF59 혹은 AS03와 같은 oil-in-water emulsion 면역증강제는 주로 항원성 면역반응을 강화시키고, TH2 형태 위주의 반응을 일으키는 alum에 비해서 TH1 형태의 반응을 보다 균형 있게 일으키는 것으로 알려져 있다. MF59의 작용기전은 초기에는 alum과 동일한 depot effect에 의한 것으로 간주되었으나 그렇지 않음이 밝혀졌고, 최근 활발한 연구를 통해 MF59은 alum에 비해 강한 염증반응을 일으켜 immune cell recruitment(면역세포 보충)과 DC 활성화를 촉진하는 것으로 보고되었다. 뿐만 아니라, follicular DC의 항원 보유를 증가시키고 TFH (follicular helper T cell)의 활동을 촉진하여 항체성 면역반응을 강화시킨다. 또한 백신의 접종 부위에서 DAMPs의 한 종류인 ATP의 분비를 자극하여 염증반응과 항체성 면역 반응을 촉진하는 것으로 알려졌다[10-13]. 최신 연구에 따르면 emulsion 형태의 면역증강제가 lymph node(림프절)에 존재하는 macrophage(대식세포)에 의해 흡수되어 macrophage의 cell death를 일으키고, 이에 따라 다량의 inflammatory cytokine과 DAMPs가 분비되어 강한 내재 면역반응을 일으키는 것으로 밝혀졌다(unpublished data).

3. 새로운 세대의 면역증강제: PRR agonists

최근 두어 세기에 걸친 면역학을 비롯한 생물학 주변 학문의 눈부신 발전은, 기존 인체에서 나타나는 adaptive immune response(후천면역반응)의 결과물 만을 주로 연구하던 형태를 넘어서, 어떻게 innate immune system(내재면역시스템)이 염증반응을 일으키고, adaptive immune response를 조절하는지에 대해 연구하는 것을 가능케 했다[14]. 특히, Toll-like receptors (TLRs), RIG-I-like receptors (RLRs), 그리고 NOD-like receptors (NLRs)와 같은 pattern recognition receptors (PRRs)와 그 ligands인 MAMPs의 발견은 미생물에 의해서 면역반응이 어떻게 시작되는지에 관해 결정적인 실마리를 제공해 주었다. 그리고 PRR들을 효과적으로 자극하는 agonist들을 연구함으로써 새로운 세대의 백신 면역증강제 개발의 문이 열리게 되었다[4,15].

표 1. 허가되었거나 임상시험 중인 면역증강제들(참고 문헌 4에서 갱신, 수정됨)
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가장 대표적인 PRR agonist로 Gram negative bacteria(그람 음성 박테리아)의 세포벽에 존재하는 독성 물질인 lipopolysaccharide (LPS, 지방다당질)가 있다. LPS는 TLR4에 작용하여 macrophage와 DC를 자극하고, phagocytosis(식균작용), MHC 발현, cytokine 분비를 촉진하여 강한 면역반응을 일으킨다. 이러한 TLR4를 통한 자극은 TH1 형태의 항체성 면역반응의 향상뿐만 아니라 세포성 면역반응도 강화시키는 것으로 보고되었다. 그러나 LPS 자체는 독성이 매우 강하기 때문에, 독성을 일으키는 부분을 제거한 monophosphoryl Lipid A (MPL) 혹은 GLA가 새로운 면역증강제로써 연구되었고, MPL은 허가된 HBV 백신(Fendrix)과 HPV 백신(Ceravix)의 면역증강제인 AS04 (alum+ MPL)의 주요 성분으로 포함되었다[16].

이 외에 새로운 백신 면역증강제의 강력한 후보군으로 임상연구까지 진행되고 있는 PRR agonist들은 PolyI:C (TLR3), imidazoquinolines (small molecule immune potentiators, TLR7/8), 그리고 CpG oligonucleotides (TLR9) 등이 있다. 미생물의 genome(유전체)에는 CpG motif가 methylation되지 않은 경우가 흔한데, 이는 TLR9의 agonist로 작용한다. 특별히 CpG motif를 포함한 다양한 형태의 oligonucleotide를 합성해서 면역증강제의 기능을 하도록 하는데, 각각의 형태에 따라 plasmacytoid DC나 B 세포 등을 다르게 활성화시켜 세포성 면역반응 혹은 항체성 면역반응을 강화시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. PolyI:C는 바이러스가 가지고 있는 double-stranded RNA와 유사한 구조를 가지고 있는 합성물질로서 TLR3에 작용하여 면역반응을 증가시킨다.

Imiquimod나 R848과 같은 imidazoquinolines 계열의 물질은 항바이러스제로 개발되었지만, TLR7과 TLR8에 작용하여 면역반응을 강화시키는 것으로 알려져 백신 면역증강제의 후보물질로도 연구되고 있다. 특히, DC를 활성화시켜 항체성 면역반응뿐 아니라 세포성 면역반응을 강하게 유발하는 것으로 나타나, T 세포 백신 개발을 위한 면역증강제의 가능성을 보여주고 있다.

TLR을 통해 면역반응을 강화하는 물질들 이외에도 RIG-I, STING, C-type lectin, CD1d 등의 PRR들을 자극하는 agonist들도 면역증강제 후보물질들로서 활발한 전임상 혹은 임상 연구가 진행되고 있다.

4. T 세포 백신의 필요성과 면역증강제

끊임없는 전염병의 창궐과 그에 따른 백신연구개발에 따라 대부분의 치명적인 전염병들에 대한 예방백신들이 개발되었고, 많은 국가들이 공공보건 차원의 예방백신 프로그램을 운영함에 따라 인류는 치명적인 전염병들의 위험으로부터 대부분 보호받을 수 있게 되었다. 하지만 최근 전염병으로 인한 사망율의 대부분을 차지하는 HIV (Human immunodeficiency virus), 결핵(Tuberculosis, TB), 말라리아(Malaria)에 대한 효과적인 백신은 여전히 개발에 있어 어려움을 겪고 있다. 기존의 대부분의 백신들은 효과적인 항체성 면역반응을 유발하여 다양한 전염병들로부터 보호하지만, 위의 3가지 전염병들의 경우 항체성 면역반응만으로 백신의 보호 효과를 나타내기에 충분치 못하다는 공통점이 있다[8]. 이에 따라 강한 CD8 T 세포 반응을 일으키는 것으로 알려진 PRR agonist들이나 saponin(사포닌) 기반의 물질들, 예를 들어 Quillaja saponaria 21 (QS21)이나 ISCOMATRIX와 같은 면역증강제와 함께 효과적인 백신개발이 진행되고 있다.

HIV의 경우, 4개의 major clade (A, B, C & E)로 구분이 되고, 각 clade 내에서도 항원의 다양성이 매우 큰 것으로 알려져 있다. 이에 따라 broadly neutralizing antibody(광범위 중화항체)를 생성하고, 상대적으로 공통항원이 보존되어 있는 세포성 면역반응을 효과적으로 일으키기 위해 여러 가지 면역증강제, viral vector, heterologous prime-boost vaccination 등의 방법들이 시도되고 있다.

Malaria는 기생충(parasite)으로써 독특한 life cycle(생활 주기)을 가지고 있다. 모기로부터 sporozoite의 상태로 인체에 전달이 되면, 간으로 이동해 merozoite의 형태로 변화한다. 이후, 적혈구를 감염시키고 그 내부에서 빠르게 증식한 후에 다시 gametocyte의 형태로 모기에게 전달된다. 이러한 다양한 단계에 따라 항원이 계속해서 바뀌기 때문에 효과적인 백신을 만드는데 커다란 장애가 되고 있다. 이를 극복하기 위해 세포성 면역반응을 강하게 유발하는 여러가지 면역증강제들이 시험되었으며, 복합 면역증강제의 일종인 AS01와 RTS-S를 함께 사용하여 비교적 우수한 보호효과를 보이고 있다. 현재 phase 3 임상시험 중이어서 조만간 첫 번째 말라리아 백신이 허가를 받을 가능성이 높은 상황이다.

TB는 세포 내(intracellular) 박테리아인 Mycobacterium tuberculosis에 의해 사람의 폐가 감염되어 발생하는 질병이다. 문제는 latent TB(잠복 결핵)로 전환되어 granulomas에 잠복해 있는 경우이다. 이는 면역력이 감소하기 시작하는 노년층이나, 면역억제제가 사용되는 환자들, HIV 감염 환자들에게 큰 위협이 되고 있다. 또한, 이미 Bacillus Calmette-Guerin (BCG)라는 백신이 오래 전부터 사용되어 왔지만, 보호 효과가 길지 않고 잠복결핵에 대해서는 방어능력이 없는 것으로 나타났다. TB의 경우, 앞의 두 병원균과는 다르게 항원의 다양성은 거의 존재하지 않지만, T 세포성 면역반응이 보호효과에 필수적인 것으로 보이며, 이에 따라 강한 세포성 면역반응을 일으키는 면역증강제(GLA-SE, IC31, AS01)와 함께 백신개발이 시도되고 있다.

5. Combination adjuvants(복합 면역증강제)

1980년대 HIV 백신의 필요성이 대두됨에 따라 전통적인 방식의 백신과 alum과 같은 면역증강제로는 성공적인 백신을 개발할 수 없다는 것을 깨닫게 되었다. 이에 따라 alum, emulsion, liposome과 같은 전통적인 면역증강제(혹은 배달 시스템)에 MPL, QS-21, CpG와 같은 immuno-stimulatory molecule(면역 자극 분자)을 첨가하여 필요한 면역반응을 유도할 수 있는 복합 면역증강제의 개념이 등장하게 되었다. 특히, 1990년대 후반 이후 면역학을 비롯한 생물학의 비약적인 발전에 따라 PRR을 발견하게 되었고, 다양한 PRR ligand들이 복합 면역증강제의 후보물질로 활발히 연구되고 있다[3].

자연적 감염 상황이나 live-attenuated vaccine을 통한 면역반응을 살펴보면, 한 종류의 PRR이 아닌 여러 가지 PRR을 동시에 자극해서 면역반응을 극대화하는 경우가 많이 있다. 예를 들어 Yellow Fever(황열병) 백신의 경우, 동시에 TLR2,7,8,9 그리고 RIG-I 등을 통해 자극을 전달한다[17]. 즉, 동시에 여러 종류의 PRR을 자극할 때, 더 효과적이고 강한 면역반응을 만들어낼 수 있다는 것이다. 이제는 이러한 모델을 모방한 복합 면역증강제의 시대가 열리고 있는데, 전략적으로 여러 종류의 PRR을 자극할 수 있도록 디자인함으로써 원하는 면역반응을 선택적으로 강화하는 방법이다. 구체적으로 Alum, emulsion, liposome과 같은 고전 면역증강제를 백신 전달방법으로 사용하고, PRR agonist를 첨가하여 항체성 면역반응 혹은 세포성 면역반응을 선택적으로 증대시키는 전략이 집중적으로 시도되고 있다.

대표적으로 GSK에서 연구, 개발하고 있는 Adjuvant System (AS)을 들 수 있다[3]. AS01은 liposome에 MPL과 QS-21이 함께 들어가있는 면역증강제로서 매우 효과적인 CD8 T cell 반응을 유도하여, 말라리아의 후보 백신인 RTS-S에 포함되어있고, 좋은 효과를 보여 현재 phase 3 임상시험이 진행 중이다. 이 외에도, TB 백신, HIV 백신에도 면역증강제로 포함되어 초기 임상시험을 진행하고 있다. AS02는 AS01과 마찬가지로 MPL과 QS-21을 사용하지만 oil-in-water emulsion과 함께 사용된다. 이 면역증강제의 경우 기존 말라리아 백신에 사용되었으나 AS01의 보다 뛰어난 방어능력에 따라 임상시험이 중단된 것으로 알려졌다. AS03의 경우 emulsion 면역증강제에 α-tocopherol(비타민 E)이 포함되어 있고, alum에 비해 보다 효과적인 항체성 면역반응을 유도함으로써 현재 H5N1과 H1N1 백신에 포함되도록 허가를 받았다. AS04는 MPL이 alum에 흡착된 형태의 복합 면역증강제로서 복합 면역증강제 가운데 가장 먼저 HBV와 HPV 백신에 포함되어 사용승인을 받았다. 우수한 TH1 면역반응을 일으키는 것으로 보고되어 다른 종류의 바이러스 백신의 후보 면역증강제로 활발히 연구되고 있다. AS15는 liposome에 QS-21, MPL 그리고 CpG가 포함된 복합 면역증강제로서 매우 강한 세포성 면역반응으로 항암효과를 보임으로써 암 면역치료제로서의 가능성을 보여주기도 했다.

GSK의 adjuvant system 이외에도, emulsion을 기반으로 TLR4 agonist인 GLA를 첨가한 복합 면역증강제인 GLA-SE는 매우 효과적인 TH1 면역반응을 유도함으로써 현재 말라리아, TB, HIV 백신의 후보 면역증강제로서 연구되고 있다. IC31은 lysine/leucine rich antimicrobial peptide와 CpG DNA를 복합적으로 함유하고 있는 면역증강제로서 CpG와 마찬가지로 TLR9을 통해 작용하며 alum과 유사한 depot effect가 있는 것으로 알려졌다. CAF01은 면역증강제 효과가 있는 것으로 알려진 dimethyldioctadecylammonium bromide (DDA)로 이루어진 cationic liposome에 안정성을 강화하기 위해 trehalose 6,6’-dibehenate (TDB)가 더해져 만들어진 복합 면역증강제의 일종이다. 강한 TH1 형태의 세포성 면역반응을 일으켜 TB, HIV, chlamydia, malaria 백신들의 후보 면역증강제로 연구되고 있다[18].

6. 결론

최근 과학기술의 비약적인 발전은 그 동안 해결하지 못했던 전염병들에 대한 효과적인 백신을 개발하는데 새로운 길을 열어주었다. 역유전학(reverse genetics)과 구조생물학을 이용해 보다 적합한 항원들을 도출해 낼 수 있게 되었고, 면역학의 발전을 통해 그 동안 경험적으로 만들어진 고전적 면역증강제의 작용기전들의 상당 부분을 이해할 수 있게 되었으며, PRR의 발견을 통해 새로운 세대의 면역증강제를 보다 논리적으로 설계할 수 있게 되었다. 하지만, 여전히 많은 면역증강제 물질들의 작용기전을 구체적으로 밝혀내는 부분, 동물실험과 임상시험에서 발생하는 백신효과의 차이점을 이해하고 극복하는 부분들이 주요한 숙제로 남아있다. 또한, 알려진 면역증강제 물질들을 항원, 그리고 적절한 백신 전달방법과 함께 효과적으로 조제하는 과정, 여러 가지 면역증강제 물질들을 복합적으로 사용했을 때, 백신의 효과에 있어서 상승작용이 나타나는지, 새로운 부작용이 나타나지 않는지 등에 대해서도 지속적인 연구가 필요하다.

지금까지 수많은 백신 면역증강제가 개발되어 임상시험을 거쳤지만, 매우 소수의 면역증강제만 사용허가를 받은 이유는, 백신을 접종 받게 될 광범위한 그룹의 사람들에게 나타날 수도 있는 부작용을 우려하는 관계당국과 대중들의 보수성 때문이다. 이러한 이유로 다른 치료약의 개발에 비해, 새로운 백신과 면역증강제의 개발에 더 집중적인 투자와 장기적인 연구개발 과정이 필요한 실정이다. 백신의 효과와 관련된 부분 이외에도, 개발된 백신들의 효과적인 전지구적 보급을 위해 백신 생산의 경제성, 백신 물질 자체의 안정성, 보관의 편의성 등도 고려해야 할 부분이다. 또한 인도적인 차원에서 자체적으로 백신을 개발할 수 없는 가난한 국가들의 국민들을 고통 속에 몰아넣는 ‘관심에서 제외된 전염병들(neglected infectious diseases)’에 대한 백신의 개발을 위해 전지구적인 많은 관심과 투자, 공동 연구가 필요할 것이다.

7. 참고문헌

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김의호(2018). 백신 면역증강제(vaccine adjuvant)의 개발 동향. BRIC View 2018-T03. Available from https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=report&id=2896 (Jan 30, 2018)
* 자료열람안내 본 내용은 BRIC에서 추가적인 검증과정을 거친 정보가 아님을 밝힙니다. 내용 중 잘못된 사실 전달 또는 오역 등이 있을 시 BRIC으로 연락(member@ibric.org) 바랍니다.
 
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