코로나19 백신에 남겨진 문제..

"코로나19 백신에만 기대할 수 없다." 면역학자가 단언하는 엄중한 현실. 항체가 생성되더라도 '재감염'될 수 있다. 

｢コロナワクチンに期待しすぎてはいけない｣, 免疫学者が断言する厳しい現実. 抗体があっても「再感染」し得る

PRESIDENT Online ／PRESIDENT BOOKS2020/12/27

順天堂大学医学部 講師, 免疫学研究 20年

玉谷卓也

 

*일본의 면역학 연구자로 20년간 면역학을 연구해온 玉谷卓也는, 화이자, 모더나, 아스트라제네카 등에서 백신이 개발되고, 그 백신의 접종이 시작되고 있음에도 불구하고, 그들 백신에 내재된 미확인 또 미검증된 것들로 인해 여전히 불충분하다고 지적하고 있다. 특히 코로나19의 경우 항체가 생성되더라도 재감염되는 사례가 다수 존재하는 만큼, 백신이 충분히 집단면역에 이르게 해 줄지는 여전히 의문이라고 지적하고 있다. 그의 글 가운데 중심이 되는 내용을 정리해 둡니다. 참조하시기 바랍니다. 

 

 

写真＝iStock.com／ktsimage

 

'백신'이란 ᆢ 다시는 바이러스에 감염 · 발병하지 않도록 인위적으로 체내에 항체가 형성되도록 하는 것을 말한다. 보통 약독화된 바이러스와 바이러스의 일부를 덜 위험한 형태로 신체에 넣어, 인위적으로 바이러스에 감염된 것과 같은 상대을 만들어내, 면역반응을 일으켜 면역세포인 B세포에 항체를 생산하도록 한다.

 

항체는 감염 · 발병 동안 바이러스를 격퇴할 뿐만 아니라 그 후에도 해당 항체를 만드는 B세포가 몸 속에 남아 있다가 계속 다음 바이러스가 침입했을 때 즉시 항체를 대량으로 만들어, 격퇴하는 '감염 예방'의 역할도 한다. 이것이 바로 백신 예방주사의 원리이다.

 

예를 들어, 홍역백신의 경우 한번 접종하여 항체가 생기면, 대부분 평생 몸 속에 항체를 만드는 B세포가 남아 다시 같은 바이러스가 침입하면 감염을 저지하는 역할을 계속 하게 된다.

 

이처럼 백신은 면역체계에 항체를 만들게 하여 바이러스 감염을 미연에 방지하기 위한 것이다. 따라서 코로나19 역시 '항체를 만들어 코로나19의 감염을 예방할 수 있는 백신'을 개발할 수 있다면 세계적 유행병에서 벗어나게 될 것이라고 생각해 왔다.

 

*  *  *

 

그러나 점차 백신만으로는 해결하기 어려울지도 모른다는 우려도 제기되고 있다.

 

전세계 코로나19의 임상이 진행되는 가운데, 다른 바이러스성 질환과는 다른 이상한 현상이 확인된 것이다.

 

중증화한 환자 일수록 체내의 항체량이 높아지는 것으로 나타났다. 원래 항체가 많아지면 그만큼 바이러스를 격퇴할 수 있어야 하는데, 실제로는 오히려 중증화하고 있다는 것이다. 아마도, "항체가 코로나19로부터의 회복에 별로 기여하지 않을" 가능성을 시사해 준다.

 

밝혀진 놀라운 사실은 이것만이 아니다.

미국에서 3만 명 이상의 코로나19 감염자를 대상으로 한 대규모 연구에서 대부분의 환자에서 항체의 생산이 확인되고, 적어도 5개월 동안 충분한 양의 항체가 계속 존재했다거나,(1) 일본에서도 감염 후 6개월에서 98%의 사람들이 항체를 보유하고 있는 것으로 보고되었다 (2) .

 

한편, 감염자가 어떤 종류의 항체를 가지고 있는지를 상세하게 분석한 연구에서는 항체가 급격히 떨어져 버리는 경우 또는 수개월 이상 대량의 항체를 계속 보유한 경우 등 사람에 따라 다양하게 나타났다(3).

 

이러한 결과로부터 확인되는 것은, 감염된 경우나 백신을 접종한 경우 처음 반년 정도는 충분한 항체가 생산될 수 있지만, 항체를 얼마나 계속 보유한가는 사람에 따라 다를 수 있다는 점이다.

 

항체는 본래 복구 후에도 체내에 남아 계속해서 다음의 감염을 막아주는 역할을 한다. 그런데 그게 사라지는 경우가 있다는 것은, 백신으로 항체를 만든다 허더라도 불행히도 감염 예방에 기여하지 못할 수도 있음을 의미한다.

 

이 점은 한번 신종 코로나에 감염된 사람이 몇 개월 후에 다시 감염된 사례가 나오는데서 확인된다. 재감염은 1차 감염으로 생긴 항체가 줄어든다거나 해서 일어나는 것으로 보인다.

 

지난 8월, 홍콩의 30대 남성이 신종 코로나에 재감염되었다는 뉴스가 전세계를 뒤흔들었다(4). 이후에도 재감염되었다는 보고는 계속 증가해 확실히 재감염이라고 생각되는 사례만도 수백 건이 넘었다. 또한 보고되지 않은 것까지 감안하면 재감염이 매우 특별한 경우로 치부하기 어려을 것이다.

 

재감염에 대한 흥미로운 보고가 있다. 코로나19는 아니지만, 4종류의 계절성 코로나 바이러스에 대해 35년 동안 재감염을 조사한 연구가 발표되었다(5). 그에 따르면, 재감염은 첫 감염에서 6개월 정도부터 확인되기 시작해 12개월에서 빈번하게 발생하고 있다고 한다.

 

지금까지 신종 코로나 바이러스와 계절성 코로나 바이러스는 면역 기능 유지기간 상의 차이가 확인되지 않기 때문에 신종코로나에서도 비슷한 경향을 보일 가능성이 높다고 생각된다.

 

서구에서의 감염 확대가 시작된 지 아직 1년 정도이고, 백신에 대한 임상 시험에서 가장 먼저 2차 접종을 받은 사람도 아직 4,5개월 밖에 경과하지 않았다. 이 때문에 재감염이 얼마나 발생하는지에 대해 충분히 주시해 볼 필요가 있다.

 

또한 신종 코로나 바이러스는 인플루엔자 바이러스처럼 변화하기 쉽다는 특징이 있다. 따라서 신종 코로나에 한 번 걸려 항체가 형성되더라도 시간이 지나면 바이러스가 변화해 버려, 그 항체가 효과가 없게 될 가능성도 있다. 독감 예방 주사를 매년 맞는 것과 마찬가지로, 신형 코로나 백신도 여러 번 맞을 필요가 있을지도 모른다.

 

최근 백신 개발 뉴스는 "코로나19의 감염 예방 효과가 90% 이상이었다"라는 표현이 사용되고 있다. 하지만, 이것은 정확한 표현이 아니다. 임상 연구에서 보고 있는 숫자는 코로나19 발병자의 수이지 감염된 사람의 수가 아니다.

 

뭘 그리 세세하게 구별하느냐고 할지도 모르지만, 「감염」와 「발증」에는 큰 차이가 있다. 신종 코로나는 특히 젊은 사람의 경우 감염되더라도 증상이 없는 경우가 많기 때문에 감염되었다고 해서 반드시 발병하는 것은 아니다.

 

백신을 접종하면 발병하지 않게 되니, 그러면 좋은 일 아니냐고 생각할 수도 있지만, 그리 간단하지 않다. 신종 코로나는 인플루엔자와는 달리 증상이 없이도 사람을 감염시키는 경우가 있다. 백신에 의해 무증상 감염자가 증가하면 중증화 위험이 있는 사람의 감염 위험을 증가시킬 수가 있다 (6) .

 

그러면 감염 예방 효과가 있음을 확인하면 되지 않냐고 할 수도 있지만, 그러기 위해서는 백신을 접종한 많은 사람들에 대해 여러 차례 PCR 검사를 실시하여 감염되지 않았는지 확인해야 한다. 여기에는 많은 노력과 시간이 필요하고, 당분간 결론이 나기가 어려울 것이다.

 

지금 시점에서 말할 수있는 것은. 한번 감염되었다거나, 혹은 백신을 접종했다고 해서 방심해서는 안된다는 것이다. 재감염의 위험은 제로가 아니라 무증상 감염으로 모르는 사이에 감염 확대를 불러올 가능성이 있다.

 

*  *  *

 

유럽에서 접종이 시작된 화이자의 백신과 미국에서 접종이 시작된 모더나사의 백신의 경우 또 하나 알아 두어야 할 것이 있다. 그것은 이번 백신이 지금까지 사용된 적이없는 완전히 새로운 종류의 백신이라는 것이다.

 

지금까지의 백신은 약독화 또는 사멸시킨 세균이나 바이러스, 세균의 일부분을 정제하여 만든 것이 대부분이다. 이번 백신은 지금 까지와는 전혀 다른 핵산인 mRNA(바이러스의 일부인 분자의 설계도)를 사용한 최초의 것이다.

 

mRNA를 백신으로 접종하면 세포 내에서 바이러스 분자로 변환되어 그에 대한 면역반응이 일어나고, 항체가 생산되게 되는 것이다. mRNA 백신은 지금까지 없었던 것이기 때문에 사람에서 발병 예방 효과가 언제까지 계속될지에 대해 장기적으로 조사한 연구가 없으며, 어떤 부작용이 일어나는지에 대해서도 충분히 알고 있지 못하다. mRNA 백신의 유용성에 대해 신중하게 판별해 나갈 필요가 있다.

 

유럽에서 접종이 시작된 화이자의 백신은 임상 연구에서는 90% 이상의 사람에서 발병 억제 효과가 인정되었다. 허용 기준이 50%이기 때문에 매우 강력한 효과라 해도 좋을 것이다.

 

더욱 놀라운 것은, 병원체의 일부를 사용한 백신의 경우  충분한 효과를 유도할 수 없기 때문에 면역체계를 활성화시키는 아쥬반트(보조제)라는 물질을 섞는 것이 보통인데, 이번 백신에는 포함되지 않았다. 그럼에도 불구하고 신종 코로나의 일부와 아쥬반트를 섞은 백신보다 항체를 유도하는 효과가 좋은 것으로 보고되고 있다(7).

이것은 mRNA 백신에는 그 자체에 아쥬바트 효과가 있기 때문인 것으로 보인다. RNA는 세포 내 TLR7라는 분자에 결합하여 면역을 활성화하는 것이다. 이렇게 함으로써 백신의 효과를 높여 주는 것이다.

 

TLR7에 관해서는, 이 분자의 기능을 잃어버린 사람은 신종 코로나의 중증화 위험이 매우 높은 것으로 보고되고 있다(8). 또한 TLR7을 자극하면 바이러스의 초기 제거에 중요한 자연면역이 활성화되어 중증화에 관여하는 사이토카인 폭풍을 억제하는 조절 T세포가 증가한다.

 

이 때문에 mRNA 백신에 의한 신종 코로나의 발병 억제 효과는 바이러스 특이적인 항체 뿐만 아니라 mRNA에 의한 자연면역의 활성화에도 관여하는 것으로 간주된다. 만약 그렇다면, 이 면역 활성화는 일시적인 것으로, 장기간의 효과 지속은 어렵다고 생각된다.

 

또한 mRNA의 면역 활성을 강력하게 높이는 작용은 백신의 효과를 강화하는 동시에 부반응의 위험도 내포하고 있다. 실제로 TLR7을 자극하여 면역 반응을 활성화하는 물질이 사람에서는 피부 염증을 일으킬 수 있으며 동물에서는 자가면역 질환을 유도하는 것으로 보고되고 있다.

 

이번 백신의 임상 시험에서 보고된 부작용은 주사 부위의 통증, 피로감, 두통, 오한, 발열 등 경형에서 중간형의 것이었다. 화이자보다 모더나사의 백신에서 부반응이 다소 많은 경향이 있다. 이러한 부작용은 일반적인 백신에서도 나타나는 것이고, 다만 그 빈도가 약간 높은 정도이다.

 

12월에 시작된 코로나19 백신 접종은 영국에서 2명, 미국에서 6명의 의료진이 심한 알레르기 증상의 과민성 반응을 나타냈다(12월 20일 현재). 8명 중 영국 2명과 미국 1명은 과거에 알레르기 증상이 있었던 경우인 반면, 다른 5명은 지금까지 알레기 증상이 없었다고 한다. 아직 원인은 밝혀지지 않았지만, mRNA가 면역을 활성화하는 작용과 관련이 있을 것으로 보지 않을 수 없다. 이 알레르기의 반응의 빈도는 다른 백신에 비해 10배 이상 높은 것이다. 아직 접종이 시작한지 ​​얼마되지 않아 앞으로도 비슷한 추세가 지속될지는 알 수 없지만, mRNA 백신을 접종할 경우 면역의 과잉 반응에 충분히 주의할 필요가 있다. 적어도 과민성 쇼크 등에 대처할 수있는 체제를 갖추고 접종이 실시되어야 할 것이다.

 

*  *  *

 

지금까지 발표된 화이자와 모더나의 mRNA 백신, 그리고 아스트라제네카의 바이러스 벡터 백신의 효과는 기대치를 크게 웃도는 것이다. 다만 어떤 백신도 전례 없는 종류의 것이며, 어떤 메커니즘으로 발병을 억제하는지, 장기적인 부작용은 괜찮은지 등등 아직 충분히 밝혀지지 않았다.

 

코로나19에 의한 사망자가 30만명을 초과하는 미국과 6만명을 넘어선 영국의 경우, 더 이상 확산을 막기 위해 백신에 의존하지 않을 수 없는 상황에 있다. 따라서 백신 승인을 신속하게 처리하지 않을 수 없었을 것이다. 임상 시험에서 백신을 접종하고 강한 부작용이 나타난 경우에도 코로나19의 감염 위험을 줄일 수 있다면 백신을 접종받을 것이라고 말하고 있다.

 

하지만. 백신 접종의 이점이 부작용의 위험을 충분히 상회하는지에 대해서는 충분히 파악될 필요가 있다. 선행 데이터를 충분히 분석하여 안심하고 백신을 접종 할 수 있는 체제를 갖추어졌는지를 제대로 판단한 다음 접종하거나 결정해도 늦지 않을 것이다.

 

그때까지는 여전히 지금과 같이 코로나19의 감염 대책인, 마스크 착용, 거리두기. 손 씻기, 양치질 등의 행동을 철저히 지켜야 할 것이다. 코로나 바이러스로 인해 자신이 얼마나 중증화 위험을 안고 있는지를 검사하여 알아 두어야 하며, 감염 위험이 높은 사람이라면 특히 감염 예방에 유의해야 할 것이다. 물론 감염되었다면 즉시 치료를 시작하도록하는 것이 효과적이다.

 

주)

1）Science. 2020; 370: 1227.
2）横浜市立大学：新型コロナウイルス感染症回復者のほとんどが、6カ月後も抗ウイルス抗体および中和抗体を保有していることが明らかに
3）Cell. 2020; 183: 1496.
4）Clin Infect Dis. 2020 Aug 25;ciaa1275.
5）Nat Med. 2020; 26: 1691.
6）Nature. 2020; 588: 205.
7) Immunity. 2020; 53: 1281.
8) JAMA. 2020; 324: 1.