“코로나19 백신 3회 접종 후 돌파감염, 거의 모든 변이에 면역”

IBS 연구팀, 코로나19 백신 접종 및 미접종 감염자 항체 분석
“부스터 백신 접종, 다양한 코로나 변이주에 면역 효과 확인”
“백신 접종자, 오미크론 감염 뒤 회복시 광범위한 항체 형성”
“코로나19에 대한 기억 T세포의 강한 항바이러스 반응 확인”

서울의 한 의료기관에서 의료진이 백신 소분을 하고 있다. 연합뉴스

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 감염이나 백신 접종을 통해 생성된 중화항체의 면역 효과가 얼마나 오래 지속되는지, 얼마나 다양한 코로나바이러스 변이주에 대해 효과를 나타내는지에 대한 궁금증을 풀어주는 연구 결과가 나왔다. 

기초과학연구원(IBS) 한국바이러스기초연구소 신변종 바이러스 연구센터 최영기 센터장(충북대 의대 교수)과 바이러스 면역 연구센터 신의철 센터장(KAIST 의과대학교원 교수) 공동 연구팀은 백신을 접종하지 않은 코로나19 감염자와 백신 접종 후 돌파 감염자의 혈액을 비교 분석해 이들의 중화항체 생성 및 면역 효과, 기억 T세포 반응을 규명했다고 20일 밝혔다. 

이번 연구는 충북대 정혜원 교수 연구팀, 고려대 송준영․노지윤 교수 연구팀, 국립중앙의료원 공공보건의료연구소 중개연구팀 등 다수의 임상병원과 공동으로 수행했다. 

기억 T세포는 항원을 기억하고 있어 우리 몸에 재침입시 항원을 공격하는 특성을 갖는다. 

전 세계적으로 코로나19 변이주의 우세화가 지속되는 가운데 백신 접종 후에도 새로운 변이주들에 의한 돌파 감염 사례가 잇따르고 있지만, 아직 돌파 감염이 기존 백신에 의해 형성된 중화항체의 감소에 의한 것인지 새로운 변이주에 대해선 보호 효과가 없는 것인지 정확히 알지 못한다. 

또한 코로나19 백신 접종 횟수에 따른 효능 지속시간과의 상관관계에 대해서도 알려진 게 없고 현재 사용되는 백신의 다양한 변이주에 대한 교차면역효과에 대해서도 구체적인 연구가 없다.

오미크론 변이 바이러스에도 대응할 수 있는 코로나19 개량 백신 접종이 시작된 11일 광주 북구 한 내과에서 개량 백신 접종이 이뤄지고 있다. 연합뉴스

이에 연구팀은 백신 비접종자가 코로나19 초기형, D614G 변이형, 또는 오미크론 변이형 바이러스에 각각 감염됐다가 회복한 환자군과 코로나19 백신을 2회 혹은 3회 접종 후 오미크론에 돌파 감염됐던 환자군의 혈청 내 중화항체를 비교 분석했다. 

이와 함께 백신 접종자의 경우 접종 후 1, 3, 5개월차의 혈청을 연속적으로 분석해 백신 효과의 지속기간 및 중화항체의 특성을 추적했다. 

그 결과, 다양한 코로나바이러스 변이주들은 각기 다른 면역원성을 유도하는 것으로 나타났다. 

이는 백신을 맞지 않은 사람이 초기 유행 바이러스주(우한주 및 유사변인체인 L, V주)에 감염돼 생성된 중화항체는 오미크론주의 감염을 막지 못하고, 오미크론주에 감염된 사람에게 형성된 중화항체는 지금까지 알려진 다른 어떠한 코로나바이러스 변이주의 감염도 막을 수 없다는 것이다. 

또한 백신 접종 횟수에 따른 중화항체의 효과는 백신을 2회 접종한 사람에 비해 3회 접종한 사람에게서는 더 오래 지속됐다. 

연구팀은 “코로나19 백신의 2회 접종을 통해 생성된 중화항체는 5개월 내에 소실됐으나 3회 접종으로 생성된 중화항체의 효과는 5개월 이상까지 유지됐다”면서 “뿐만 아니라 백신을 3회 접종한 사람에게서 더 다양한 코로나바이러스 변이주들에 대한 보호 효과를 확인했다”라고 설명했다.

특히 백신을 접종한 사람이 오미크론에 돌파 감염되면 오미크론 변이(BA.1, BA.2 BA.5)를 포함한 현재까지 보고된 거의 모든 코로나바이러스 변이주에 대항할 수 있는 중화항체를 광범위하게 생성하는 것을 확인했다. 이 경우에도 백신을 2회 접종한 사람에 비해 3회 접종한 사람의 중화항체 반응이 더 증가했다. 

기초과학연구원(IBS) 제공

이와 함께 연구팀은 백신 3회 접종 후 오미크론에 돌파 감염되면 기억 T세포는 오미크론 변이주뿐 아니라 초기 코로나바이러스인 우한주에 대해서도 항바이러스 반응이 유사한 수준으로 강하게 나타남을 확인했다. 

최영기 센터장은 “이번 연구는 코로나19 초기형뿐만 아니라 다양한 변이 바이러스를 대상으로 하여 최근 변이주들에 대한 실제적 교차면역반응을 분석했다는 것에 의의가 있다”며 “3회 이상 부스터 백신 접종을 통해 앞으로 발생할 수 있는 새로운 코로나바이러스 변이주에 대한 중화항체까지도 생성시킬 수 있음을 시사한다”라고 전했다. 

신의철 센터장은 “백신 3회 접종 후 오미크론 돌파 감염은 초기 우한주 바이러스와 새로운 변이주에 대한 기억 T세포 항바이러스 반응을 강하게 끌어올린다는 것을 확인했다”며, “기억 T세포의 반응으로 오미크론 돌파 감염 회복 후 다른 변이주에 감염되더라도 증상이 경미할 수 있을 것”이라고 전했다.

이번 연구는 국제 학술지 ‘셀 리포트 메디신’(Cell Reports Medicine) 10월호에 게재됐다.

이승구 온라인 뉴스 기자 [e-mail]