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코로나19 완치자 및 백신접종자 혈청을 이용한 코로나19 변이 바이러스 중화능 분석

분류 기술동향 > 보건의료
출처 질병관리청 조회 256
자료발간일 2021-07-29 등록일 2021-07-29
첨부파일

[건강이슈]+코로나19+완치자+및+백신접종자+혈청을+...(214.584 KB)

내용바로가기 http://www.kdca.go.kr/board/board.es?mid=a20602010000&bid=0034&list_no=714096&act=view
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코로나19 완치자 및 백신접종자 혈청을 이용한 코로나19 변이 바이러스 중화능 분석


◈본문

 

코로나 바이러스감염증 -19(코로나19, COVID-19) 원인 병원체로 중증급성호흡기증후군 코로나 바이러스 2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2; SARS-CoV-2)가 규명된 이후 계속해서 변이 바이러스가 발생되고 있다. 이에 따라 세계보건기구(WHO)는 변이 바이러스의 감염력,병원성,면역회피 등을 고려하여 주요변이(Variants of Concerns, V0C)와 기타변이(Variants of Interests, VOI)로 구분하고 전 세계적인 공중보건학적 감시를 권고하고 있다[1].
 
현재 주요변이는 영국,남아프리카공화국,브라질,인도에서 각각 발생한 알파형,베타형,감마형,델타형 4종으로 지정되었으며 모두 스파이크 단백질(Spike protein, S 단백질) 내 세포결합부위(Receptor binding domain, RBD)에 변이를 갖고 있다. 
 
세포결합부위는 스파이크 단백질에 위치하여 세포 표면에 ACE2 (Angiotensin-converthg enzyme-2) 수용체와 결합하는 부위로 변이 발생 시 세포一바이러스 간 결합력 증가 및 중화항체1} 결합 제어에 영향을 준다. 특히 중화항체 결합과 관련된 변이 발생은 백신접종에 의한 예방효과 감소와 기존 감염자의 재감염 위험도 증가에 밀접한 관련이 있다. 
 
세포결합부위에 영향을 주는 주요 변이로는 알파형,베타형,감마형 공통으로 포함된 N501Y와 베타형,알파형에 E484K, K417N/T, 델타형에 L452R 등이 있으며 N501Y는 ACE2 수용체 친화성을 높여 감염력을 증가시키고 E484K, K417N/T, L452R은 중화능2)을 저해한다고 보고되었다[2-4].
 
따라서 질병관리청 신종병원체분석과에서는 변이 바이러스 재감염 위험도 파악 및 백신효과를 확인하고자 주요변이 바이러스에 대한 중화능 분석을 수행하였다 중화능 분석은 중화항체검출검사법(Plaque Reduction Neutralizing Test, PRNT)* 2 3)을 사용하였으며 우리나라 초기 코로나19 감염자 회복기 혈청,변이 바이러스(알파형,베타형) 감염자 회복기 혈청 및 백신접종자 혈청을 이용하여 기존 G 유전형 바이러스와 변이 바이러스(알파형,베타형) 중화능 정도를 비교하였다.
 
분석결과,국내 초기 감염자 회복기 혈청 및 백신접종혈청에서 변이가 없는 기존 코로나19 바이러스와 마찬가지로 알파형 바이러스 중화능은 유지되었지만 베타형 바이러스 중화능은 감소되는 것을 확인하였다. 또한 알파형과 베타형 감염자 회복기 혈청은 각각의 감염원이었던 변이 바이러스(알파형 감염자 혈청-알파형 바이러스,베타형 감염자 혈청-베타형 바이러스)에 대해서는 높은 중화능을 보이나, 기존 코로나19 바이러스와 다른 변이 바이러스(알파형 감염자 혈청-베타형 바이러스,베타형 감염자 혈청-알파형 바이러스)에서는 중화능이 현저히 감소되었다.
 
따라서 기존 감염자 및 백신접종자 항체는 알파형 바이러스에 대해서는 중화능을 유지하며,베타형에서는 일부 감소가 확인되나 여전히 중화능이 유지되는 것을 관찰하였다. 하지만,변이 바이러스 감염자 항체는 기존 바이러스 및 다른 변이에 대해 현저히 중화능이 감소되어 기존 바이러스 감염자와 비교하여 재감염 위험도가 증가될 가능성을 확인하였다. 
 
하지만 이러한 분석결과는 분리된 바이러스와 일부 감염 완치자 및 백신접종자 혈청을 이용한 실험실 결과로써 T 세포 면역을 포함한 다양한 체내 면역체계에 따라 실제 감염 사례에서는 다르게 작용될 수 있다. 
 
SARS-CoV-2는 RNA 바이러스로 세포 결합력, 감염력을 증가시키도록 계속해서 새로운 변이가 나타날 것으로 예상된다. 질병관리청 신종병원체분석과에서는 현재 진행 중인 델타형 중화능 분석을 포함하여  변이 발생 시 이에 대한 위험도 분석을 위해서 지속적으로 중화능 분석을 수행하여 변이 바이러스 감시에 필요한 정보를 지속적으로 생산할 예정이다. 

 


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