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조회 258 2021/08/19 19:59

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미 CDC "델타변이에 백신효과 줄지만 중증 예방엔 탁월"



델타변이 후 백신의 감염 예방 효과 74.7%→53.1% 하락

백신 2차 접종시 감염돼도 경증 효과 최소 6개월 지속

미국질병통제예방센터(CDC)
미국질병통제예방센터(CDC)

[미국 질병통제예방센터 웹사이트 캡처]

(서울=연합뉴스) 심재훈 기자 = 미국에서 전염성 강한 변이 바이러스인 '델타 변이'가 무섭게 퍼지면서 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신 효과가 기존 70%대에서 50%대로 줄어들었지만 중증 예방 효과가 커서 맞아야 하는 것으로 조사됐다.

19일 로이터 통신에 따르면 미국 질병통제예방센터(CDC) 연구진은 '질병 발병·사망률 주간보고서(MMWR)를 통해 미국에서 코로나19 신규 감염의 대부분이 델타 변이로 이뤄지면서 미국 요양원 및 장기 요양 시설 거주자들의 코로나19 백신 효과가 떨어졌다고 밝혔다.

CDC 연구진은 델타 변이로 코로나19 백신의 감염 예방 효과가 감소했지만, 중증을 예방하는 데 여전히 효과적이라며 접종을 권고했다.

CDC 연구진은 델타 변이가 퍼지기 전(3월 1일~5월 9일)과 델타 변이가 대세가 된 시기(6월 21일~8월 9일)를 나눠 요양원 및 장기 요양 시설 거주자들을 대상으로 코로나19 백신 효능을 검증했다.


모더나와 화이자 백신을 2차 접종한 이들 대상자의 감염 예방 효과는 이 기간 74.7%에서 53.1%로 떨어졌다.

이처럼 델타 변이가 기승을 부리자 미국은 9월 20일부터 코로나19 면역력 강화를 위해 부스터 샷(추가접종)을 국민에게 할 예정인데 요양시설 거주자, 고령자 등에 먼저 제공할 계획이다.

또 다른 연구에선 델타 변이에도 코로나19 백신 접종이 중증 예방에 탁월하다는 점을 보여줬다.

뉴욕주의 경우 지난 7월까지 성인 시민의 65%가 2차 백신 접종까지 마친 가운데 지난 5월 초부터 7월 말까지 백신 예방 효과는 91.7%에서 79.9%로 떨어진 반면 입원이 필요 없는 경증은 91.9%에서 95.3%로 올라갔다.

아울러 입원 환자 3천89명을 대상으로 미국 18개 주 연구진이 참여한 조사에서는 코로나19 백신을 2차 접종까지 마친 경우 감염되더라도 입원이 필요 없는 경증에 그치는 효과가 최소 6개월은 지속되는 것으로 파악됐다.









표적을 식별해 파괴하는 'CD8 킬러 T세포'의 폭발적 증식을 자극했다.

대체로 1차 접종 때 CD4 T세포 반응이 강하면, 추후 항체 반응과 킬러 T세포 반응도 강하게 나타났다.

하지만 킬러 T세포는 1차 접종 단계에서 많이 발현하지 않는 경향을 보였다.

코로나19에 걸린 적이 없는 사람에게 강한 T세포 반응을 유도하려면 2차 접종이 꼭 필요하다는 걸 시사한다.

생쥐의 암 종양(청색·오렌지색)을 공격하는 T세포(녹색)
생쥐의 암 종양(청색·오렌지색)을 공격하는 T세포(녹색)

[프랑스 파스퇴르 연구소 제공 / 재판매 및 DB 금지]

흥미롭게도 코로나19에 걸렸다가 회복한 사람은 T세포 반응이 전혀 달랐다. 백신을 맞기 전부터 헬퍼 T세포와 신종 코로나 특정 킬러 T세포가 상당히 많이 존재했다.

감염 병력이 있는 사람도 백신을 1차 접종하면 T세포가 약간 더 늘었지만, 2차 접종까지 해도 증가 폭은 별로 크지 않았다.

논문의 수석저자인 훼리 교수는 "코로나19 감염력이 없는 사람은 1차 접종을 마중물로 삼아 2차 접종 때 엔진을 완전히 가동하는 것과 비슷하다"라면서 "하지만 코로나19에 걸렸다가 회복한 사람은 이미 1차 백신을 맞은 것과 비슷한 상태"라고 말했다.

이번 연구에선 또 mRNA 백신 접종 후 수주 내에 반응하는 T세포 가운데, 보통 자연 감염으로 생기는 T세포 유형도 포함된 것으로 확인됐다.

일반적으로 바이러스에 감염되면 T세포 방어력이 생겨 수년에서 길게는 수십 년간 지속하는 것으로 알려져 있다.

훼리 교수는 "코로나19 백신에 대한 T세포 반응이 어느 정도 지속할지는 후속 연구를 해 봐야 알 수 있을 것"이라면서 "하지만 이번 연구 결과는 T세포 반응이 장기간 이어질 수 있다는 기존 이론을 뒷받침하는 것"이라고 강조했다.







 

스트레스 받으면 우울증 심해진다? 문제는 염증이다


염증으로 늘어난 히스타민이 세로토닌 분비 억제

영국 임페리얼 칼리지 런던, '저널 오브 뉴로사이언스' 논문

우울증은 현대인의 대표적인 신경정신 질환이다.
우울증은 현대인의 대표적인 신경정신 질환이다.

[게티이미지뱅크 제공]

  염증은 면역반응을 포괄적으로 가리키는 용어다.

염증은 히스타민(histamine) 분비를 자극해 감염 치유에 도움을 준다. 상처 난 곳이 부어오르면서 아픈 건 히스타민이 반응을 일으키기 때문이다.

하지만 감염만 염증을 유발하는 건 아니다.


스트레스, 알레르기 반응, 만성 질환 등도 염증을 유발한다. 이런 만성 질환엔 당뇨병, 비만, 암, 신경 퇴행 질환 등이 포함된다.

여러 질환에 복잡하게 얽혀 있는 염증이 뇌의 세로토닌(serotonin) 억제에도 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다.

염증이 직접 세로토닌을 줄이진 않았다. 세로토닌 분비를 억제하는 건 염증 반응으로 분비량이 늘어난 히스타민이었다.

세로토닌은 '기분을 좋게 하는' 신경전달물질이다. 세로토닌 수치가 떨어지면 우울증이 생기거나 심해질 수 있다.

영국의 임페리얼 칼리지 런던(ICL)과 미국의 사우스캐롤라이나 대학 과학자들이 공동 수행한 이 연구 결과는 최근 '더 저널 오브 뉴로사이언스(The Journal of Neuroscience)'에 논문으로 실렸다.

이 주간 '동료 심사(peer-reviewed)' 저널은 미국 워싱턴에 본부가 있는 신경과학협회(SfN)가 발행한다.

논문의 제1 저자인 ICL의 파라스투 하셰미(Parastoo Hashemi) 생명공학과 부교수는 "염증은 우울증에 큰 영향을 미친다"라면서 "염증이 심한 우울증 환자가 우울증 치료제에 가장 반응하지 않는다는 유력한 증거가 이미 제시돼 있다"라고 지적했다.

뇌 기능과 기분 조절에 관여하는 장 미생물
뇌 기능과 기분 조절에 관여하는 장 미생물

[파스퇴르 연구소 제공 / 재판매 및 DB 금지]

19일 미국 과학진흥협회(AAAS) 사이트(www.eurekalert.org)에 공개된 논문 개요 등에 따르면 세로토닌은 널리 알려진 우울증 치료제의 주요 표적이다.

일례로 흔히 처방되는 '선택적 세로토닌 재흡수 저해제(SSRIs)'는 세로토닌이 뇌에 재흡수되는 걸 막는다.

이렇게 세로토닌이 흡수되지 않고 더 오래 순환하면 세로토닌이 늘어난 것과 비슷한 효과가 있다.

문제는 SSRIs에 반응하지 않는 우울증 환자가 늘어나고 있다는 것이다.

연구팀은 히스타민과 세로토닌을 비롯한 여러 신경전달물질 사이에서 어떤 상호작용이 일어나는 데 원인이 있다고 보고 실험을 시작했다.

연구팀은 자체 개발한 폭 5㎛(100만 분의 1m)의 미세 전극을, 기분 조절에 관여하는 생쥐 뇌의 해마(hippocampus)에 심었다.

그런 다음 생쥐의 절반엔 염증을 유발하는 박테리아 독소 '리포다당류(LPS)'를, 나머지 절반엔 식염수를 투여하고 세로토닌 수위를 실시간 측정했다.

실험군 생쥐는 LPS를 주입하고 몇 분 지나지 않아 세로토닌 수위가 떨어졌다. 하지만 대조군은 세로토닌 수위에 전혀 변화가 없었다.

이는 염증 반응이 얼마나 빠르게 뇌의 세로토닌 수위에 영향을 주는지 보여주는 결과였다.

그런데 LPS는 뇌의 혈뇌장벽(blood-brain barrier)을 통과하지 못한다. 염증이 세로토닌 수위의 하락에 직접 작용하지 못한다는 뜻이다.

여기에 관여하는 건 히스타민이었다.

히스타민은 직접 세로토닌 분비 뉴런의 수용체와 결합해 세로토닌 분비를 억제했다.

이런 뉴런의 세로토닌 억제 수용체는 인간의 뇌에서도 발견된다. 인간의 뇌에서도 이런 효과가 나타날 수 있음을 시사하는 것이다.

리포다당류를 투여한, 다시 말해 염증이 생긴 생쥐는 SSRIs를 투여해도 세로토닌 증폭 효과가 대조군보다 약했다.

그런데 히스타민 억제제를 SSRIs와 함께 투여하자 세로토닌 수치가 대조군과 비슷한 수위로 올라갔다.

이 결과는 히스타민이 생쥐 뇌의 세로토닌 분비를 직접 억제한다는 이론을 뒷받침하는 것이다.

면역계 유전자가 활성화한 루푸스 환자의 피부 조직 샘플(우)
면역계 유전자가 활성화한 루푸스 환자의 피부 조직 샘플(우)

[미국 예일대 의대 천 랩(lab) /재판매 및 DB 금지]

이번 연구 결과를 인간에게 적용하게 되면, 뇌에서 세로토닌이나 히스타민 수치를 보고 우울증을 조기 진단하는 데 도움이 될 거라고 한다.

과학자들은 또 우울증의 원인 물질로 히스타민을 연구하는 길이 열릴 거로 기대한다. 여기엔 뇌의 히스타민 분비를 억제하는 신약 개발도 포함돼 있다.

물론 이번 동물 실험 결과를 인간에게 적용할 수 있는지 확인하려면 더 많은 연구가 필요하다.

인간의 뇌에 미세 전극을 심어 세로토닌 수치를 측정하는 것도 현실성이 떨어진다.

그래서 연구팀은 장(腸)과 같이 세로토닌과 히스타민이 쓰이는 다른 기관을 통해 간접적으로 뇌를 관찰하는 방법을 찾고 있다.

하셰미 교수는 "전신에서 일어나는 염증은 매우 복잡한 반응이고 우울증도 못지않게 복잡하다"라면서 "우울증에서 히스타민과 세로토닌이 어떤 상호작용을 하는지 완전히 이해하려면 인간과 생쥐에게 모두 적용되는, 더 복잡한 우울증 행동 모델을 개발해야 할 것"이라고 강조했다.



코로나 비말 감염 '폐 손상', 접촉 감염보다 훨씬 심하다


바이러스 폐로 직행, 전염 효율성 높아…접촉 감염 시 코안 증식 거쳐

미국 알레르기 감염병 연구소, 저널 '네이처 커뮤니케이션스' 논문

신종 코로나바이러스
신종 코로나바이러스

배양 세포의 표면에서 빠져나오는 신종 코로나바이러스(적색)의 주사형 전자현미경 이미지.
[미국 NIAID(국립 알레르기 감염병 연구소) / 재판매 및 DB 금지]

 신종 코로나바이러스의 전염 경로는 크게 봐서 공기와 무생물 표면 두 가지다.

사실 코로나 팬데믹(대유행) 초기만 해도 감염증을 일으키는 신종 코로나에 대해 아는 게 별로 없었다. 심지어 이 바이러스가 공기로 전염되는지조차 확신하지 못했다.

그 후 많은 연구 결과가 보고됐고 신종 코로나에 대한 이해의 깊이도 달라졌다.


지금은 보건 당국이든 연구 기관이든, 표면 접촉 전염보다 공기 전염이 훨씬 더 위험하다고 본다.

공기 전염은 공중에 떠다니는 비말(미세 침방울)에 섞여 바이러스가 퍼지는 걸 말한다.

이런 바이러스 비말은 감염자가 기침, 재채기, 대화 등을 할 때 입과 코를 통해 배출된다.

이번 팬데믹이 기약 없이 장기화되면서 사회적 거리두기와 마스크 착용은 일상화된 지 오래다.

그런데 무심하게 넘긴 중요한 문제가 하나 있다.

공기 감염과 접촉 감염 중 어느 쪽이 더 심각한 증세로 이어지느냐 하는 것이다.

미국 국립 보건원(NIH) 산하 국립 알레르기 감염병 연구소(NIAID) 과학자들이 이 궁금증을 확실히 풀어 주는 연구 결과를 내놨다.

예상대로 신종 코로나바이러스는 무생물의 표면 접촉보다 공기 중 비밀을 통해 훨씬 잘 전염됐다. 대체로 그러리라 짐작했지만 이번에 실험을 통해 분명히 확인됐다.

게다가 공기를 통해 전염되면 위중한 증세로 진행될 위험도 확연히 커지는 것으로 나타났다.

인간의 림프구(전자현미경 이미지)
인간의 림프구(전자현미경 이미지)

[미국 NCI(국립 암연구소) / 재판매 및 DB 금지]

NIAID의 빈센트 먼스터(Vincent Munster) 박사 연구팀이 수행한 이 연구 결과는 17일(현지 시각) 저널 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 논문으로 실렸다.

먼스터 박사는 NIAID 바이러스학 랩(Laboratory of Virology)의 바이러스 생태학 섹션 책임자다.

연구팀은 몬태나주 로키 마운틴 연구소에서 시리아 햄스터를 모델로 실험했다.

주목적은 신종 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 노출 경로와 위중 증세의 연관성을 밝히는 것이었다.

과학자들은 바이러스 비말의 크기를 조절하는 장비와 신종 코로나에 오염된 접시를 이용해 햄스터가 바이러스에 노출되게 했다.

비말을 통해 침입한 신종 코로나는 곧바로 폐의 깊숙한 부위에 도달했다.

이와 달리 접시의 표면 접촉으로 들어온 바이러스는 코안에서 초기 복제 단계를 거쳤다.

비말이든 접촉이든 본격적인 바이러스 복제는 모두 폐에서 이뤄졌다. 하지만 폐의 손상 정도는 접촉보다 비말 감염에서 훨씬 더 심했다.

또 비말 감염은 접촉 감염보다 확실히 더 효율적으로 이뤄졌다.

이는 공기 중에 떠다니는 바이러스 비말이 신종 코로나의 핵심 감염 경로라는 걸 시사한다.

전파 효율성이 비말보다 확연히 떨어지긴 했지만, 신종 코로나는 표면 접촉을 통해서도 감염됐다.

신종 코로나에 감염된 자멸사 세포
신종 코로나에 감염된 자멸사 세포

신종 코로나(녹색)에 감염된 애팝토시스(자멸사) 세포의 주사형 전자현미경 사진.
[미국 NIAID(국립 알레르기 감염병 연구소)·NIH(국립 보건원) 제공 / 재판매 및 DB 금지]

비말 감염에선 특히 공기의 흐름이 중요한 변수로 작용했다.

감염 개체(햄스터)로부터 비 감염 개체 쪽으로 향하던 공기 흐름을 반대쪽으로 돌리면 바이러스의 전염 효율성이 크게 떨어졌다.

이번 연구 결과를 종합하면, 신종 코로나의 실내 공기 전염을 줄이는 데 초점을 맞춘 현행 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 방역 가이드라인은 적절한 것 같다고 연구팀은 밝혔다.

예컨대 마스크 착용, 실내 공기 정화, 사회적 거리두기 등이 모두 비말 감염 차단에 필요하다는 것이다.

물론 병원 등 임상 환경의 정기적인 표면 소독과 일반인의 잦은 손 씻기도 접촉 감염 방지에 도움이 된다고 연구팀은 강조했다.



미국 연구진 "mRNA 코로나 백신, T세포 반응도 강하게 유도"



코로나19 걸린 적 없으면 2차 접종해야 '부스터 효과'

감염력 있으면 1차 접종과 비슷…2차 접종 증폭 효과 약해

펜실베이니아 의대 연구진, 저널 '이뮤니티' 논문

세포 면역에 핵심 역할을 하는 T세포
세포 면역에 핵심 역할을 하는 T세포

[미국 NIAID(국립 알레르기 감염병 연구소)/ 재판매 및 DB 금지]

  백신의 궁극적인 목표는 항체와 T세포의 장기 면역 반응을 유도하는 것이다.

지금까진 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 백신 개발의 초점이 바이러스의 세포 감염을 차단하는 중화항체에 맞춰졌다.

그러나 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 백신도 장기 방어 효과를 담보하려면 지속적인 T세포 반응을 끌어내야 한다.


그런데 mRNA(전령 RNA)로 항원을 만드는 미국 화이자와 모더나 백신이 항체 외에 T세포 반응까지 강하게 유도한다는 연구 결과가 나왔다.

하지만 mRNA 백신의 T세포 반응 강도는 코로나19에 걸린 적이 있는지에 따라 확연히 달랐다.

감염 병력이 있는 사람은 1차 접종 때부터 강한 반응을 보였지만, 그렇지 않은 사람은 2차 접종을 해야 충분한 강도의 반응이 나타났다.

미국 펜실베이니아 의대의 E. 존 훼리(E. John Wherry) 면역학 석좌교수 연구팀이 수행한 이 연구 결과는 지난 12일(현지 시간) 저널 '이뮤니티(Immunity)'에 논문으로 실렸다.

호중성 백혈구의 유도를 따라가는 '바이러스 특이' CD8+ T세포
호중성 백혈구의 유도를 따라가는 '바이러스 특이' CD8+ T세포

[저널 '사이언스' 제공 / 재판매 및 DB 금지]

T세포는 항원을 식별해 외부 침입자를 파괴하는 킬러 T세포(killer T cells)와 외부 침입을 B세포에 알리는 '헬퍼 T세포(helper T cells)'로 나뉜다.

킬러 T세포는 혈액과 림프를 타고 몸 안을 돌다가 외부 침입자의 항원(단백질 펩타이드)을 발견하면 즉각 전시 체제로 전환한다.

항체가 신종 코로나의 세포 감염을 막는다면 킬러 T세포는 감염 세포를 직접 파괴한다. 그래서 과학자들은 T세포를 세포 면역의 주역으로 꼽는다.

또 킬러 T세포가 증식해 생긴 딸세포 중 일부는 '기억 T세포'로 살아남아 수십 년간 면역 기억의 핵심 역할을 한다.

그런데도 코로나19 백신의 T세포 반응에 대해선 별로 알려진 게 없다. 백신의 T세포 반응이 항체 반응보다 훨씬 연구하기 어렵기 때문이다.

훼리 교수팀은 건강한 피험자 47명에게 코로나19 mRNA 백신을 접종한 뒤 T세포 반응을 면밀히 검사했다.

이들 가운데 중 36명은 코로나19에 걸린 적이 없고, 11명은 걸렸다가 회복한 사람이었다.

감염 전력이 없는 그룹에선 1차 접종 직후부터 'CD4 T세포'라는 헬퍼 T세포 반응이 강하게 나타났다.

이들 헬퍼 T세포의 일부는 항체 반응을 도왔지만, 나머지는 정해진 표적을 식별해 파괴하는 'CD8 킬러 T세포'의 폭발적 증식을 자극했다.

대체로 1차 접종 때 CD4 T세포 반응이 강하면, 추후 항체 반응과 킬러 T세포 반응도 강하게 나타났다.

하지만 킬러 T세포는 1차 접종 단계에서 많이 발현하지 않는 경향을 보였다.

코로나19에 걸린 적이 없는 사람에게 강한 T세포 반응을 유도하려면 2차 접종이 꼭 필요하다는 걸 시사한다.

생쥐의 암 종양(청색·오렌지색)을 공격하는 T세포(녹색)
생쥐의 암 종양(청색·오렌지색)을 공격하는 T세포(녹색)

[프랑스 파스퇴르 연구소 제공 / 재판매 및 DB 금지]

흥미롭게도 코로나19에 걸렸다가 회복한 사람은 T세포 반응이 전혀 달랐다. 백신을 맞기 전부터 헬퍼 T세포와 신종 코로나 특정 킬러 T세포가 상당히 많이 존재했다.

감염 병력이 있는 사람도 백신을 1차 접종하면 T세포가 약간 더 늘었지만, 2차 접종까지 해도 증가 폭은 별로 크지 않았다.

논문의 수석저자인 훼리 교수는 "코로나19 감염력이 없는 사람은 1차 접종을 마중물로 삼아 2차 접종 때 엔진을 완전히 가동하는 것과 비슷하다"라면서 "하지만 코로나19에 걸렸다가 회복한 사람은 이미 1차 백신을 맞은 것과 비슷한 상태"라고 말했다.

이번 연구에선 또 mRNA 백신 접종 후 수주 내에 반응하는 T세포 가운데, 보통 자연 감염으로 생기는 T세포 유형도 포함된 것으로 확인됐다.

일반적으로 바이러스에 감염되면 T세포 방어력이 생겨 수년에서 길게는 수십 년간 지속하는 것으로 알려져 있다.

훼리 교수는 "코로나19 백신에 대한 T세포 반응이 어느 정도 지속할지는 후속 연구를 해 봐야 알 수 있을 것"이라면서 "하지만 이번 연구 결과는 T세포 반응이 장기간 이어질 수 있다는 기존 이론을 뒷받침하는 것"이라고 강조했다.





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