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접합백신

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1. 개요

접합백신은 다당류 항원을 단백질 운반체에 결합하여 면역 반응을 개선한 백신이다. 1927년 토끼를 대상으로 한 실험을 통해 개념이 제시되었으며, 1987년 인간 대상 최초의 접합백신인 B형 헤모필루스 인플루엔자(Hib) 백신이 출시되어 수막염 예방에 사용되었다. 접합백신은 T세포의 면역 반응을 자극하고 면역 기억을 형성하여 백신의 기능을 향상시키며, Hib, 폐렴구균, 수막구균, 장티푸스, 코로나19 백신 등이 개발되어 사용되고 있다.

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접합백신
접합 백신
접합 백신의 예
접합 백신의 예
상세 정보
유형백신
사용 분야감염병 예방
작용 방식면역 반응을 유도하여 특정 병균에 대한 면역을 제공
추가 정보
접합의 목적T세포 의존적인 반응을 유도하여, 특히 어린이들에게 효과적인 면역 반응을 생성
주요 구성 요소다당류 (예: 세균의 캡슐 다당류)
단백질 운반체 (예: 디프테리아 톡소이드, 테타누스 톡소이드)
예시Hib 백신
폐렴구균 백신
수막구균 백신

2. 역사

접합백신의 개념은 1927년 토끼를 대상으로 한 실험에서 처음 제시되었다. 당시 실험에서는 다당류 항원과 단백질 운반체를 결합시켜 폐렴구균(''Streptococcus pneumoniae'')의 3형 다당류 항원에 대한 면역 반응을 증가시키는 결과를 냈다.[33]

인간 대상 최초의 접합백신은 1987년에 출시된 B형 헤모필루스 인플루엔자(Hib) 백신이다.[33] 이 백신은 수막염을 예방하기 위한 것이었으며, 곧 미국의 유아 예방 접종 일정에 포함되었다.[33] Hib 백신 출시 이후, Hib 감염률은 급격히 감소하였다.[34]

2. 1. 한국의 접합백신 도입

한국은 B형 헤모필루스 인플루엔자(Hib) 백신을 국가예방접종사업에 포함하여 지원하고 있다. Hib 접합백신은 디프테리아 변성독소나 파상풍 변성독소와 같은 여러 다른 운반체 단백질 중 하나와 결합된다.[34] 백신 출시 직후 Hib 감염률은 1987년부터 1991년 사이에 90.7% 감소했으며,[34] 유아에게 백신이 제공되자 감염률은 더욱 감소했다.[34] 폐렴구균 접합백신 역시 국가예방접종사업을 통해 지원되고 있다. 한국은 국가예방접종사업을 통해 접종률을 높이고, 관련 질병 발생률을 감소시키기 위해 노력하고 있다.

3. 기술

백신은 항원에 대한 면역 반응을 유발하고 면역계는 T세포항체를 생성하는 방식으로 항원에 반응한다.[31] 기억 B세포는 항원을 기억하므로 나중에 신체가 같은 항원을 만나면 B세포에서 항체를 생성하여 항원을 분해할 수 있다. 다당류로 싸여 있는 세균의 경우 면역 반응은 T세포 자극과 무관하게 B세포를 생성한다.[35] 이런 경우 다당류를 단백질 운반체에 접합시켜 T세포 반응을 유도할 수 있다. 일반적으로 주조직 적합성 복합체(MHC)는 펩타이드에만 결합할 수 있기 때문에 다당류 자체는 항원제시세포(APC)의 MHC에 항원으로서 제시될 수 없다. 접합백신의 경우 다당류 표적 항원에 연결된 운반체 펩타이드가 MHC 분자에 제시될 수 있고 따라서 T세포가 활성화될 수 있다. 이 방식은 T세포의 더 활발한 면역 반응을 자극하고 면역학적 기억이 더 빠르게 형성되어 오래 지속되도록 하기 때문에 백신의 기능을 향상시킨다.

다당류 항원에 대한 비접합백신은 소아에게 효과적이지 않기 때문에 운반체 단백질에 대한 다당류 표적 항원의 접합도 백신의 효율성을 증가시킨다.[34] 소아의 미성숙한 면역계는 다당류가 항원을 덮은 채 면역계를 속이기 때문에 항원을 제대로 인식하지 못한다.[31] 이런 세균성 다당류를 다른 항원과 결합시키면 소아의 면역계도 다당류에 반응할 수 있다.

4. 승인된 접합백신

이란에서 3상 임상 시험에 사용하기 위한 소베라나 02 백신의 바이알


가장 흔하게 사용되는 접합백신은 Hib 접합백신이다. 면역 반응을 증가시키기 위해 접합백신에 결합되는 다른 병원체는 폐렴구균(폐렴구균 접합 백신 참조)과 수막구균(수막구균 백신 참조)이며, 이 둘 다 Hib 접합백신에 사용되는 단백질 운반체와 유사하게 접합된다.[34] 폐렴구균과 수막구균은 모두 Hib와 유사하게 감염 시 수막염을 유발할 수 있다.[34]

2018년, 세계 보건 기구는 장티푸스 접합백신의 사용을 권장했으며,[36] 이는 5세 미만의 많은 어린이들에게 장티푸스를 예방하고 더 효과적일 수 있다.[37]

2021년, 쿠바에서 개발된 접합 코로나19 백신소베라나 02가 쿠바와 이란에서 긴급 사용 승인을 받았다.[38][39]

5. 기타 접합백신 (Select list of other conjugate vaccines)


  • 면역 피임 백신: GonaCon (GnRH가 키홀 림펫 헤모시아닌에 연결됨)과 같은 다양한 동물용 면역 피임 백신이 있다.[1]
  • NicVAX: 니코틴을 화학적으로 변형된 합텐 버전을 외독소 A에 연결하여 니코틴에 대해 예방 접종을 하는 것을 목표로 하는 백신이다.[1]
  • TA-CD: 코카인이 불활성화된 콜레라 독소에 연결된 백신이다.[1]
  • TA-NIC: 니코틴이 불활성화된 콜레라 독소에 연결된 백신이다.[1]

6. 같이 보기

참조

[1] 웹사이트 Immunization: You Call the Shots https://web.archive.[...] 2018-11-29
[2] 웹사이트 Understanding How Vaccines Work {{!}} CDC https://www.cdc.gov/[...] 2018-10-18
[3] 서적 Vaccine design : innovative approaches and novel strategies Caister Academic 2011
[4] 논문 Chemo-immunological studies on conjugated carbohydrate-proteins: II. Immunological specificity of synthetic sugar-protein antigens 1929
[5] 논문 Conjugate vaccines 2000-01
[6] 논문 Conjugated Polysaccharide Vaccines 1999-03
[7] 논문 Polysaccharide Vaccines for Prevention of Encapsulated Bacterial Infections: Part 1 2002
[8] 논문 Typhoid vaccines: WHO position paper – March 2018 http://apps.who.int/[...] 2019-12-03
[9] 논문 The efficacy of a Salmonella typhi Vi conjugate vaccine in two-to-five-year-old children. 2001-04-26
[10] 뉴스 Cuba grants emergency approval to second homegrown COVID-19 vaccine https://www.gmanetwo[...] GMA News 2021-08-21
[11] 웹사이트 Autorizo de emergencia SOBERANA 02 en Irán https://www.finlay.e[...] Instituto Finlay de Vacunas 2021-07-01
[12] 웹사이트 Immunization: You Call the Shots https://www2.cdc.gov[...] 2018-11-29
[13] 웹사이트 Understanding How Vaccines Work {{!}} CDC https://www.cdc.gov/[...] 2018-11-29
[14] 웹사이트 Understanding How Vaccines Work {{!}} CDC https://www.cdc.gov/[...] 2018-11-29
[15] 서적 Vaccine design : innovative approaches and novel strategies Caister Academic 2011
[16] 논문 Conjugate vaccines 2000-01
[17] 논문 Conjugate vaccines 2000-01
[18] 논문 Conjugate vaccines 2000-01
[19] 논문 Conjugated Polysaccharide Vaccines 1999-03
[20] 논문 Conjugated Polysaccharide Vaccines 1999-03
[21] 논문 Conjugated Polysaccharide Vaccines 1999-03
[22] 웹사이트 Understanding How Vaccines Work {{!}} CDC https://www.cdc.gov/[...] 2018-11-29
[23] 논문 Polysaccharide Vaccines for Prevention of Encapsulated Bacterial Infections: Part 1 2002
[24] 논문 Conjugated Polysaccharide Vaccines 1999-03
[25] 웹사이트 Understanding How Vaccines Work {{!}} CDC https://www.cdc.gov/[...] 2018-11-29
[26] 논문 Conjugated Polysaccharide Vaccines 1999-03
[27] 논문 Conjugated Polysaccharide Vaccines 1999-03
[28] 논문 Typhoid vaccines: WHO position paper – March 2018 https://hdl.handle.n[...] 2018-04-04
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[35] 논문 Polysaccharide Vaccines for Prevention of Encapsulated Bacterial Infections: Part 1 2002
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[39] 웹인용 Autorizo de emergencia SOBERANA 02 en Irán https://www.finlay.e[...] Instituto Finlay de Vacunas 2021-07-01



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