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기존 백신의 단점을 보완한 자가증폭 mRNA 코로나19 백신

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 24-58

■지난해 일본 후생노동성은 자가증폭(self-amplifying) mRNA 코로나19 백신 ARCT-154를 세계 최초로 승인(2023.11.28.)

○ 이 백신은 호주 CSL과 미국 Arcturus Therapeutics가 공동개발하고 일본 Meiji Seika Pharma가 일본 내 백신 허가등록·유통을 담당

    ※ CSL과 Arcturus Therapeutics는 ARCT-154 코로나19 백신을 비롯해 인플루엔자 및 호흡계 감염질환에 대한 백신을 공동으로 개발하는 파트너십 계약을 체결

  - 자가증폭 mRNA(sa-mRNA) 백신은 자가증폭에 관여하는 RNA 복제 유전자(RdRP)*가 기존 백신의 구성 요소에 추가되어 저용량으로도 항원 단백질을 지속적으로 더 많이 발현하는 mRNA 백신 플랫폼으로,

  - 저용량(기존 백신의 1/6), 1회 접종만으로 항체를 충분히 생성할 수 있어 부작용은 낮추고 제조 비용은 줄일 수 있다는 장점을 보유

    * RdRP(RNA dependent RNA polymerase)는 RNA를 주형으로 해서 RNA를 복제하는 효소

< 기존 vs 자가증폭 mRNA 백신 디자인 >

◈ 기존 mRNA 백신(A)과 달리 자가증폭 mRNA 백신(B)은 자가증폭(self-amplifying)에 관여하는 RdRP를 암호화하는 4개의 유전자(nsP1∼4)와 RdRP가 결합하는 서브게놈 프로모터(Subgenomic promoter)가 삽입

출처: Global research, Replicon mRNA Vaccine: Japan Approves World’s First self-Amplifying mRNA Vaccine, 2024.1.

■임상시험을 통해 자가증폭 mRNA 백신은 기존 백신 대비 저용량으로 더 강한 면역 반응을 유도하여 오래 지속되는 것을 확인

○ 이번 승인은 베트남에서 수행된 효능 연구(1만 6천명 대상)*와 3상 임상(828명 대상)**에서 안전성과 높은 면역원성을 입증한 결과에서 비롯

    * 면역원성과 예방률을 평가, 면역원성은 체내 생성된 항체의 종류와 양을 측정

   ** 백신 제조 시스템 개선 프로젝트의 일환으로 일본 후생노동성의 자금 지원으로 수행, 임상시험 등록부(jRCT 2071220080)에 등록(허가 번호: 1212-3)

○ 3상(ARCT-154 부스터 샷)에서 기존 코미나티주(BNT162b2)* 대비 저용량으로 대량의 항원 단백질을 발현하여 강한 면역 반응을 유도하고 오랫동안 면역 효과가 지속되는 것으로 확인

    * BioNTech과 Pfizer가 공동 개발한 코로나19 백신으로, 미국 FDA로부터 긴급 사용 승인(2020.12)을 받아 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 코로나19 예방용 백신

  - (임상 대상자) 최소 3개월 전 BNT162b2를 3차 접종받은 일본 성인(18~77세)

  - (실험군) ARCT-154를 5μg 용량으로 1회 추가 접종받은 420명 피험자

  - (대조군) BNT162b2를 30μg 용량으로 1회 추가 접종받은 408명 피험자

  - (평가) 1회 추가 접종 후 1일, 29일, 91일, 181일에 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질(항원)에 대한 평균 항체역가(Geometric mean titer, GMT)*를 측정

    * 백신에 의해 유도된 항체의 기하 평균 역가로 백신의 면역원성을 평가하는 지표이며, 대조군 대비 실험군의 GMT 비율로 실험군 백신의 비열등성을 평가

  - (결과) 추가 접종 6개월 후 ARCT-154는 BNT162b2 보다 우한주(Wuhan-Hu-1) 및 오미크론 변이주(Omicron BA4/5)에 대한 중화 항체를 약 2.2배 많이 생성

○ ARCT-154는 항원 mRNA의 자가증폭이 가능하여 BNT162b2(30μg) 대비 저용량(5μg)으로 강한 면역 반응을 유도, 면역 반응이 오랫동안 지속

  - (접종 1개월 후) ARCT-154의 GMT는 우한주(1.44배)와 오미크론 변이주(1.31배) 항원 모두에서 BNT162b2 대비 약 1.4배 높은 것으로 측정

    ※ ARCT-154와 BNT162b2의 GMT는 1일 대비 GMT 값이 급격히 증가하는 추세

  - (접종 3개월 후) ARCT-154의 GMT는 우한주(2.04배)와 오미크론 변이주(2.13배) 항원 모두에서 BNT162b2 대비 약 2배 높은 것으로 측정

    ※ ARCT-154의 GMT는 1개월 대비 증가(우한주)하거나 감소세(오미크론 변이주)도 완만하나 BNT162b2의 GMT는 1개월 대비 빠른 감소 추세

  - (접종 6개월 후) ARCT-154의 GMT는 우한주(2.21배)와 오미크론 변이주(2.26배) 항원 모두에서 BNT162b2 대비 약 2.22배 높은 것으로 측정

    ※ ARCT-154의 GMT는 3개월 대비 감소세를 보였으나, BNT162b2 대비 매우 느리게 감소. 또한 332명 중 128명의 GMT는 안정적이거나 증가세가 유지된 것으로 관찰

  - (결론) ARCT-154의 평균 항체 역가는 부스터 샷 접종 1개월 후부터 BNT162b2 보다 높았으며 BNT162b2 대비 매우 느린 감소세를 보임

  - (시사점) ARCT-154는 BNT162b2(30μg) 대비 저용량(5μg)으로도 강한 면역 반응을 유도하고 오랫동안 생성된 항체가 유지

< ARCT-154와 BNT162b2 백신의 면역 반응 비교 >

◈ ARCT-154와 BNT162b2 백신의 부스터 샷 접종 후, GMT(중화항체의 평균역가) 비교

(A) 우한주에 대한 GMT 비교 : 부스터 샷 접종 1개월 후부터 ARCT-154(붉은색, 5μg 접종)는 BNT162b2(파란색, 30μg 접종) 보다 높은 측정치를 보이며 더 오래 유지되는 것을 확인

(B) 오미크론 변이주에 대한 GMT 비교 : ARCT-154가 BNT162b2 보다 더 강한 면역 반응이 오랜 기간 유지되는 것을 확인

출처 : Lancet, Persistence of immune responses of a self-amplifying RNA COVID-19 vaccine (ARCT-154) versus BNT162b2, 2024.2.1

...................(계속)

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