항균 범위가 좁은 협범위항생제(narrow-spectrum antibiotics)로 장내 마이크로바이옴(microbiome)을 조절해 바이러스 백신 효과를 높일 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

협볌위항생제인 반코마이신으로 장내 마이크로바이옴에 변화를 준 결과 로타바이러스 백신의 면역원성(immunogenicity)이 개선된 것이다. 협범위항생제를 투여받은 군은 투여받지 않은 군 보다 항-로타바이러스 부스팅(boosting) 경험 비율이 월등히 높게 나타났다.

네덜란드 아카데믹 메디컬 센터 Vanessa C.Harris 박사가 수행한 이번 연구는 8일 Cell Host&Microbe 온라인 판에 실렸다(http://doi.org/10.1016/j.chom.2018.07.005).

로타바이러스는 오염된 음식물, 물을 섭취하거나 환자 접촉을 통해 감염되며, 주로 겨울철이나 봄철에 발생한다. 로타바이러스에 감염되면 1~3일 안에 구토, 발열, 설사 등의 증상이 나타난다.

후진국에서는 로타바이러스 관련 질환이 빈번하게 발생나기 때문에, 로타 바이러스 백신이 큰 효과를 보기 어렵다.

이에 연구진은 "백신의 항체반응을 유발하는 면역원성을 높이기 위한 방법으로 장내 마이크로바이옴의 역할에 주목하게 됐다"고 이번 연구 배경을 밝혔다.

인간의 몸에 서식하며 공생관계를 가진 미생물 전체를 마이크로바이오타((microbiota)라고 하고, 마이크로바이옴은 이들이 가진 유전정보 전체를 의미한다.

연구진은 마이크로바이옴이 백신에 미치는 역할을 밝혀내기 위해 로타 바이러스 백신을 투여하기에 앞서 건강한 사람 66명의 마이크로바이오타에 변화를 줬다.

참가자 23명은 여러 종류의 항생제를 투여받았고, 21명은 협범위항생제로 반코마이신을 투여받았다. 또한 22명은 어떤 항생제도 투여받지 않았다.

모든 참가자들은 항생제를 투여받고 난 후 로타바이러스 백신과 폐렴구균 백신, 파상풍균 백신을 투여받았다.

1차 유효성 평가지수(The primary endpoint)로는 28일째 항-로타바이러스 IgA 항체의 기하평균값(geometric mean titers, GMT)을 측정했다. 그 결과 치료군에 유의한 변화가 없었다.

그러나 IgA 항체의 2차 면역반응으로 항-로타바이러스 부스팅, 즉 백신 효과가 증강된 것을 경험한 참가자의 비율은 협범위항생제를 투여받은 군이 38%로 여러 종류의 항생제를 투여받은 군(4.7%)과 어떤 항생제도 투여받지 않은 군(4.7%)과 비교해 상당한 차이를 보였다.

또한 항생제를 투여받은 군은 투여받지 않은 군과 비교해 체내 바이러스의 배출(viral shedding)을 통한 군집면역(herd immunity)을 만들어 낼 가능성이 높았다.

그러나 로타 바이러스 백신 외에 다른 백신에서는 항생체를 통해 면역반응의 변화를 이끌어내지는 못했다.

Harris 박사는 "우리는 로타바이러스 백신의 면역원성이 장내 마이크로바이옴 생태계와 상호작용한다는 사실을 알고 있다. 또한 사람의 장내 마이크로바이옴이 항생제에 의해 크게 변화한다면 이와 맞물려 백신의 효과를 크게 개선될지 알고 싶어한다"면서 "이번 연구는 마이크로바이옴 조절을 통해 로타바이러스 백신의 면역원성을 끌어올릴 수 있다는 사실을 알려줬다"고 말했다.

이어 "로타바이러스 백신은 후진국에서 설사에 의한 사망률을 낮췄으나, 여전히 설사병으로 사망하는 유아들은 존재한다. 이들이 백신 효과를 기대할 수 있도록 노력하고 있다"고 밝혔다.