코로나19 백신 다회 접종으로 오미크론 변종에 대한 면역 발달 원리 규명

연구팀 "바이러스 예방 백신 접종 전략 설계에 기여할 것"

백신 3차 접종이 체세포 과돌연변이 증가를 유도해 코로나19 항체의 특이성이 확대되고, 이로써 야생형 바이러스뿐만 아니라 다양한 변종에도 대응할 수 있는 것으로 나타났다.

서울대병원은 감염내과 박완범 교수 및 서울대 내과학교실 오명돈 명예교수·생화학교실 정준호 교수(박서령 연구원)와 전기정보공학부 권성훈 교수(최재원 연구원), 한국파스퇴르연구소 김승택 박사 공동연구팀이 코로나19 mRNA 백신 3차 접종자의 혈액 분석을 통해 이 같은 결과를 확인했다고 밝혔다.

연구팀은 화이자 mRNA 백신 3차 접종자 41명의 혈액을 총 6회(1차 접종 전 1회, 2차 접종 전 1회, 3차 접종 전 3회, 3차 접종 후 1회) 채취한 후, 차세대 염기서열 분석(NGS) 방법으로 백신 접종에 따른 코로나 항체의 변화를 추적했다.

그 결과, 코로나19 백신 반복 접종 후 형성된 항체에서는 항원과 결합하는 부위의 유전자 구조에 발생하는 돌연변이인 ‘체세포 과돌연변이’가 유의미하게 증가하는 것으로 나타났다. 

항체는 특정 항원에만 결합하는 특이성이 있는데, 체세포 과돌연변이가 발생한 항체는 여러 항원에 결합할 수 있어서 다양한 변종에 대응이 가능하다. 

실제로 백신 접종 횟수가 증가할수록 코로나19 항체가 대응할 수 있는 바이러스 종류도 다양해졌다. 

2차 접종 후 이들의 항체는 야생형 바이러스 및 주요변이(알파·베타·감마 등)에 대항할 수 있었는데, 3차 접종 후에는 오미크론 하위 변종들에도 대항하는 것으로 나타났다.

서울대병원·서울대·한국파스퇴르연구소 공동연구팀은 “백신 다회 접종으로 유발된 체세포 과돌연변이가 바이러스 항원에 대한 항체의 특이성을 확대시키며, 이런 변화가 오미크론 변종 감염에 대응하는 메커니즘의 핵심”이라고 밝혔다.

이어 “향후 팬데믹 발생 시 감염을 예방하는 백신 접종 전략을 마련하는 데 이번 결과가 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

한편 이번 연구는 한국치매연구센터, 한국보건산업진흥원, 4단계 BK21 사업, 한국연구재단, 서울대병원의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 국제학술지 Nature 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF; 16.6)’에 게재됐다.