코로나19 개량백신 개발 현황

• 화이자/바이오엔테크와 모더나는 기존 백신의 오미크론 변이 바이러스에 대한 낮은 효능을 고려해서 오미크론 변이 바이러스에 대응할 수 있는 새로운 백신 임상시험을 진행했으며 그 결과를 지난 6월말 발표하였다. 화이자/바이오엔테크의 대규모 2/3상 임상시험(n=1,234)에서는 기존의 단가백신(wild type) 대비해서 오미크론 BA.1 단가백신과 2가백신(wild type/BA.1)의 BA.1에 대한 중화항체 면역원성을 비교하였는데, 2가백신에 비해서 BA.1 단가백신의 면역원성이 상대적으로 더 좋았으며, 백신항원 함량(30µg 대 60µg)에 비례해서 높은 면역원성을 보였다.4 모더나의 2상 임상시험에서도 BA.1 단가백신이 2가백신에 비해서 BA.1 바이러스에 대해서는 상대적으로 더 높은 중화항체 면역원성을 보였지만 wild type (D614G)과 델타변이 바이러스에 대해서는 다소 낮은 면역원성을 보였다.5 다양한 변이 바이러스의 출현 가능성을 고려해서 모더나의 3상 임상시험에서는 기존 wild type 단가백신 대비 2가백신의 면역원성(우월성)을 평가하였는데, 기존의 단가백신(mRNA-1273)에 비해서 오미크론 BA.1을 추가한 2가백신(mRNA-1273.214)을 접종 시 오미크론 BA.1에 대한 중화항체 역가가 통계적으로 유의하게 높았다.6 그러나, 오미크론 BA.1을 포함한 다양한 2가백신의 면역원성을 비교한 모더나의 2상 임상시험에서 모든 2가백신은 기존의 단가백신에 비해서 상대적으로 높은 면역원성을 보였지만 공통적으로 BA.4/BA.5에 대한 중화항체 면역은 wild type (D614G) 바이러스에 대한 중화항체 면역의 20%에 채 못 미치는 수준이었다.5 따라서, 미국 식품의약국(U.S. Food and Drug Administration)은 BA.1 항원을 포함하는 백신의 BA.4/BA.5에 대한 낮은 교차면역을 고려해서 코로나19 백신제조사들에게 BA.4/BA.5 오미크론 하부 변이 바이러스 항원을 신규 백신에 포함하도록 권고하였다. 백신 조성을 새로 디자인하고 임상시험을 진행해서 결과를 얻기 까지 6개월 이상의 시간이 소요되는 점을 고려하면 당장 올해 가을에 2차 추가접종 확대가 필요한 현실과 상당한 괴리가 있다.
  
  코로나19 과거 병력이 없는 18세 이상 성인을 대상으로 시행한 임상시험에서 2가백신(wild type/BA.1) 접종 시 BA.4/BA.5 바이러스에 대해서 현저히 낮은 교차면역을 보였지만 기감염력이 있는 경우에는 상대적으로 높은 교차면역이 유도될 가능성이 있다. 실제로, wild type SARS-CoV-2 감염력이 있는 경우에 백신 추가접종 시 오미크론 변이 바이러스에 대해서도 높은 교차면역원성을 보였다.6 또한, 과거 BA.1/BA.2 바이러스 감염력이 있는 경우에 BA.4/BA.5 변이 바이러스 감염의 위험이 79.7% 낮았으며, 오미크론 변이 바이러스 출현 이전에 감염된 경우에 비해서 재감염의 위험이 더욱 낮았다.7, 8 과거감염 여부와 접종간격 등에 따라서 개인별 차이가 있지만 2가백신(wild type/BA.1) 접종시에도 BA.4/BA.5 변이 바이러스에 대해서 중화항체 면역이 유도되며, T-세포 면역은 변이가 없는 부위(conserved epitope)에 작용해서 변이 바이러스에 대해서도 중증감염을 억제하는 효과를 기대할 수 있다. 감염예방과 중증감염예방에 필요한 면역학적 방어 역치(immune correlate of protection)가 확립되지 않은 상태에서 중화항체 역가만을 기준으로 개량백신 도입을 미루고 새로운 백신 개발을 반복하기 보다는 적절한 시점에 가용한 최적의 백신을 접종하는 전략이 필요하겠다.

코로나19 백신의 향후 전망

• 향후 코로나19 판데믹은 수년에 걸쳐서 엔데믹화 될 것이며, 그 과정에서 높고 낮은 유행의 파고가 반복될 것이다. 인플루엔자처럼 반복적인 재접종이 필요할 것인지 또는 단순 감기처럼 약화될 것인지 예측하기 어렵다. SARS-CoV-2 변이 바이러스 출현이 반복되어서 해마다 재접종이 필요한 상황이 된다면 인플루엔자처럼 3-4개의 여러 SARS-CoV-2 변이 항원을 포함한 다가백신 개발이 필요할 것인가? 코로나19 판데믹이 현재 진행 중이라 예단하기는 어렵지만 4가지 종류의 바이러스(A/H1N1, A/H3N3, B/Yamagata, B/Victoria)가 매 절기 동시에 유행하는 인플루엔자와 달리 SARS-CoV-2의 경우에 한가지 종류의 변이 바이러스가 주로 유행한다면 다가백신의 유용성은 상대적으로 낮을 것이다. 반면에, 변이 바이러스 출현이 잦은 점을 고려하면, 교차면역원성을 높이기 위해서 다가백신이 필요할 수도 있다. 인플루엔자 백신과 코로나19 백신 접종 후 방어면역의 지속기간은 대략 6개월 정도이다. 유행기간이 4-5개월 이내로 뚜렷한 인플루엔자와 달리 연중 유행하는 패턴을 보이는 SARS-CoV-2의 경우는 접종전략을 세우기가 훨씬 더 어렵다. 물론 새롭게 출현하는 변이 바이러스의 위해도 평가(risk assessment) 결과에 따라서 백신접종 대상을 확대하고 강화해야 할 수 있지만, 판데믹 초기와 달리 앞으로 코로나19 백신접종은 고위험군의 이환율과 중증감염, 사망의 위험을 낮추는데 초점을 맞추어야 할 것이다. 나이, 기저질환, 거주형태 등의 요인을 고려해서 고위험군의 백신 접종이 강조되어야 한다. 또한, 콜드체인 유지가 용이하고, 보다 간편하게 접종할 수 있는 제형의 활용도가 높아질 것이다.