왼쪽 강동우 교수, 오른쪽 이준우(의학과3) 학생

가천대학교(총장 이길여) 의과대학 강동우 교수와 이준우(의학과3)학생이 나노전달체의 비강 점막 내 흡수가 전신면역과 상기도 점막 면역을 동시에 유도하여 향후 COVID-19 백신의 새로운 플랫폼으로 활용될 수 있다는 연구결과를 발표하였다.

이번 연구의 성과는 국제학술지 ‘악타 파마슈티카 시니카 비’ (임팩트 팩터 지수 14.9, SCI 약학분야 상위 2%) 에 11월 19일자 온라인 게재되였다.

기존 모더나 및 화이자 백신은 COVID-19 특이 항체 형성을 위해 나노 약물 전달체를 근육에 주입하는 형식으로 투여되었지만, 이는 환자의 순응도를 떨어뜨리고, 상기도 점막에 국소적인 면역을 유도하지 못해 바이러스의 상기도 내 증식과 전파를 예방하는 데에 한계가 있었다. 특히 최근 전파력이 높은 오미크론 변이의 경우, 상기도 내의 증식이 두드러지기에 상기도 내 국소점막면역체계를 유도할 수 있는 점막투여백신 플랫폼의 필요성이 제기되었다.

강동우 교수 연구팀은 점막의 효소와 점액성분으로부터 백신 항원을 보호하고 입자의 물리적 화학적 특성을 변형할 수 있는 ‘나노전달체’가 점막투여백신의 새로운 대안이 될 수 있음에 초점을 두고 이번 연구를 진행했다. 연구팀은 항원을 포함한 나노전달체에 타겟팅 리간드를 부착하여 상기도 점막 내에 존재하는 미세주름세포 (Microfold cell, M cell)와 수지상세포 (Dendritic cell)에 선택적으로 전달할 수 있다면 전신면역과 상기도 국소면역을 동시에 활성화시킬 수 있음을 밝혀내고, 해당 백신의 실질적인 설계방안을 제시하였다.

강동우 교수는 “이 기술은 점막 내 항원을 포획하고 제시하는 데에 특화된 두 세포인 미세주름세포와 수지상세포에 선택적으로 백신을 전달하여 국소점막면역을 활성화시킬 수 있어 향후 COVID-19을 포함한 다양한 호흡기 질환의 점막투여백신 개발에 적용될 수 있다.”며 “앞으로 쉽게 투여할 수 있고 효과적이며 안전한 점막투여 나노백신 개발에 대한 다양한 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.

저 자

이준우 (제1저자, 가천대학교 의과대학), 강동우 교수(교신저자, 가천대학교)

그림) 나노입자의 비강 내 투여를 통한 전신 및 상기도 면역체계 유도

나노입자의 물리적 화학적 특성을 변형하여 호흡기 점막 내 미세주름세포와 수지상세포에 선택적으로 백신항원을 전달함으로써 미세주름세포의 항원포획과 수지상세포의 항원제시를 유도도한다. 이는 결과적으로 CD4+ T 세포, CD8+ T 세포, IgA+ 형질세포의 전신 및 점막 내 활성화를 유도할 수 있다. 

출처: 가천대학교 홈페이지 연구소식 -> 바로가기