Low seroprevalence of neutralizing antibodies to gorilla adenovirus 32 (GRAd32) in southern African populations supports evaluation of this vector platform for HIV vaccine development

본 연구는 남아프리카 인구 집단이 고릴라 아데노바이러스 32(GRAd32) 에 대한 중화 항체의 기존 혈청 유병률이 낮으며, 이는 Ad26 기반 COVID-19 백신 접종에 의해 영향을 받지 않는다는 것을 보여줌으로써 해당 지역에서의 향후 HIV 백신 시험을 위한 효과적인 벡터 플랫폼으로서의 가능성을 지지한다.

핵심

당신의 면역 시스템을 붐비는 공항의 고도로 훈련된 보안 팀이라고 상상해 보세요. 이 팀의 임무는 침입을 시도하는 '나쁜 놈들'(바이러스) 을 찾아내어 막아내는 것입니다. 하지만 때로는 이 보안 팀이 나쁜 놈들과 너무 비슷하게 생긴 '좋은 놈들'에게 혼란을 겪기도 합니다.

백신의 세계에서는 과학자들이 무해한 바이러스인 아데노바이러스를 당신의 몸으로 백신 지시를 운반하는 배송 트럭으로 사용합니다. 과거에 가장 흔히 사용된 배송 트럭은 Ad5였습니다. 그러나 많은 사람들이 이미 평생 동안 Ad5 에 노출되었기 때문에, 그들의 보안 팀은 이미 그 얼굴을 외워버렸습니다. 새로운 백신이 Ad5 트럭으로 도착하면, 보안 팀은 메시지를 전달하기조차 전에 트럭 자체를 공격합니다. 이는 보안 요원이 운전자를 돕기 위해 왔다는 사실을 깨닫지 못한 채, 제복을 보고 배송 운전자를 막아서는 것과 같습니다.

이를 해결하기 위해 과학자들은 GRAd32라는 새로운 유형의 배송 트럭을 개발했습니다. 이 트럭은 인간이 거의 마주치지 않는 고릴라 아데노바이러스를 기반으로 합니다. 우리의 보안 팀이 이 트럭을 본 적이 없어 막지 않을 것이라는 기대에서입니다. 그렇게 하면 백신 메시지가 전달될 수 있습니다.

핵심 질문
연구자들은 다음과 같은 점을 알고 싶어 했습니다: 남아프리카 (특히 남아프리카공화국과 짐바브웨) 에서, 이 새로운 고릴라 트럭 (GRAd32) 을 인식하도록 훈련된 보안 요원을 이미 가진 사람이 얼마나 될까요? 또한 최근의 전 세계적 COVID-19 백신 대란이 실수로 이 보안 요원들을 고릴라 트럭을 인식하도록 훈련시켰는지도 확인하고 싶었습니다.

수사 과정
연구팀은 두 그룹의 사람들로부터 혈액 샘플을 채취했습니다:

1. 남아프리카공화국 사람들: 일부는 특정 COVID-19 백신 (Ad26.COV2.S) 을 접종하기 직전이었으며, 다른 이들은 나중에 추가 접종을 받았습니다.
2. 짐바브웨 사람들: 일부는 백신을 접종한 적이 없었고, 다른 이들은 불활성화 COVID-19 백신 (시노팜 또는 시노백과 같은) 을 접종받았습니다.

그들은 이 샘플들을 '중화 항체'에 대해 검사했습니다. 이는 본질적으로 보안 요원들의 '수배 포스터'입니다. 특정 바이러스에 대한 수배 포스터가 많다면, 몸은 즉시与之 싸울 준비가 된 것입니다.

발견 사항

• 오래된 트럭 (Ad5): 거의 모든 사람 (약 68%~69%) 이 이미 오래된 Ad5 트럭에 대한 '수배 포스터'를 가지고 있었습니다. 그들의 보안 팀은 이에 매우 익숙했습니다.
• 중간 트럭 (Ad26): 상당수의 사람들 (32%~42%) 이 이전에 이 트럭을 본 적이 있었습니다.
• 새로운 고릴라 트럭 (GRAd32): 매우 적은 수의 사람들 (단 14%~22%) 만 이 트럭을 본 적이 있었습니다. 그들의 보안 팀은 대부분 이에 대해 무지했습니다. 이는 트럭이 경비원을 통과하여 메시지를 전달할 수 있을 것이라는 뜻이므로 매우 좋은 소식입니다.

COVID-19 의 반전
연구자들은 COVID-19 백신 접종이 상황을 바꾸었는지도 확인했습니다:

• 불활성화 백신: 시노팜이나 시노백과 같은 주사를 맞는 것은 트럭들에 대한 경비원들의 지식을 바꾸지 않았습니다.
• Ad26 백신: 사람들이 Ad26 기반 COVID-19 백신을 접종했을 때, 그들의 보안 팀은 Ad26 트럭을 매우 빠르게 인식하게 되었습니다 ('수배 포스터'가 10 배 증가했습니다). 그러나 이 훈련은 실수로 고릴라 트럭 (GRAd32) 을 인식하도록 가르치지 않았습니다. 경비원들은 Ad26 트럭에 대해 훈련받았음에도 불구하고 고릴라 트럭에 대해서는 여전히 무지했습니다.

HIV 상태
이 연구는 HIV 감염자와 비감염자를 비교했습니다. HIV 상태가 결과를 바꾸지 않았다는 것을 발견했습니다. 두 그룹의 보안 팀은 이 트럭들에 대해 동일하게 반응했습니다.

결론
이 연구는 고릴라 트럭 (GRAd32) 이 남아프리카에서 드문 존재임을 확인시켜 줍니다. 대부분의 사람들의 면역 시스템은 이를 본 적이 없으며, 다른 일반적인 백신 (Ad26 기반 백신조차도) 을 접종한다고 해서 갑자기 이를 인식하게 되지는 않습니다. 이는 GRAd32 트럭이 이 지역에서 미래의 HIV 백신을 운반하기 위한 안전하고 효과적인 선택임을 시사합니다. 기존 면역력에 의해 차단될 가능성이 낮기 때문입니다.

기술 요약

기술 요약: 남아프리카의 GRAd32 혈청 유병률 및 HIV 백신 개발에 대한 함의

문제 제기
아데노바이러스 (Ad) 벡터는 백신 개발의 초석이지만, 특히 Ad5 에 대한 기존 면역으로 인해 그 효능이 종종 저해됩니다. 중화 항체 (nAb) 역가가 200 을 초과할 경우 백신의 면역원성이 현저히 감소함이 입증되었습니다. 고릴라 아데노바이러스 (GRAd) 벡터인 GRAd32 와 같은 벡터는 이러한 기존 벡터 반응 회피를 위해 설계되었으나, 남아프리카 인구에서의 혈청 유병률은 아직 잘 규명되지 않았습니다. 이러한 데이터 부재는 Ad5 및 Ad26 벡터가 이미 광범위하게 유행하고 Ad26 기반 COVID-19 백신이 광범위하게 배포된 지역에서 HIV 백신 시험에 GRAd32 가 적합한지에 대한 불확실성을 야기합니다.

연구 방법
본 연구는 남아프리카와 짐바브웨 코호트에서 GRAd32, Ad26, Ad5 에 대한 중화 항체의 혈청 유병률을 평가했습니다. 조사는 다중 코호트 접근법을 활용했습니다:

• 남아프리카 코호트: Sisonke 하위 연구 (n=100, Ad26.COV2.S 백신 접종 전) 와 Booster after Sisonke(BaSiS) 연구 (n=226) 로부터 혈청이 수집되었습니다. 여기에는 27 명의 기증자에 대한 접종 전 및 부스터 후 짝지어진 표본이 포함되었습니다.
• 짐바브웨 코호트: Mutala 코호트 (n=131) 로부터 혈청이 확보되었으며, 이는 백신을 접종받지 않은 44 명과 불활성화 백신 (Sinopharm/Sinovac) 을 접종받은 87 명으로 구성되었습니다.
• 인구통계학적 특성: 각 코호트에서 HIV 감염자 (PLWH) 가 30~50% 를 차지하여 HIV 상태별로 층화 분석이 가능했습니다.
• 평가: 중화 항체 역가는 기저 시점과 해당되는 경우 COVID-19 백신 접종 후 측정되었습니다. 본 연구는 종단 표본을 사용하여 Ad26.COV2.S 백신 접종이 GRAd32 역가에 미치는 영향을 특히 분석했습니다.

주요 결과

• 기저 혈청 유병률: 백신 접종 전 Sisonke 코호트에서 GRAd32, Ad26, Ad5 의 기하평균 역가 (GMT) 는 각각 78, 142, 459 였습니다. 중화 역가가 200 초과인 참가자의 비율은 GRAd32 는 14%, Ad26 은 32%, Ad5 는 68% 였습니다. 백신을 접종받지 않은 Mutala 코호트에서도 유사한 경향이 관찰되었습니다 (GMT: 117, 245, 536; 200 초과 유병률: 22%, 42%, 69%).
• HIV 상태: 측정된 모든 벡터에 대해 HIV 감염자와 HIV 음성 개인 간 항체 역가에서 유의한 차이는 관찰되지 않았습니다.
• COVID-19 백신 접종 영향:
  • 불활성화 백신: Sinopharm/Sinovac 백신 접종은 Ad5, Ad26 또는 GRAd32 역가를 유의하게 변화시키지 않았습니다.
  • Ad26.COV2.S 백신 접종: 27 명의 기증자에 대한 종단 분석 결과, 백신 접종 후 약 9 개월 시점에 항-Ad26 역가가 10 배 증가한 것으로 나타났습니다 (GMT 가 141 에서 1,426 으로 상승). 반면, 항-GRAd32 반응은 통계적으로 변화가 없었으며, 항-Ad5 반응은 경미한 (<2 배) 증가만 보였습니다.

의의 및 주장
본 논문은 전 세계적으로 항-Ad5 중화 항체 반응이 보편적이지만, GRAd32 반응은 남아프리카 인구에서 현저히 덜 빈번하다는 결론을 내립니다. 특히, 본 연구는 Ad26.COV2.S 백신 접종이 GRAd32 중화 반응을 교차 부스팅하거나 유의하게 변화시키지 않음을 입증합니다.

저자들은 이러한 발견이 HIV 백신 개발을 위한 GRAd32 벡터 플랫폼의 지속적인 평가를 지지한다고 주장합니다. 구체적으로, 데이터는 Ad26 기반 COVID-19 백신이 광범위하게 배포된 지역에서도 GRAd32 가 유망한 후보임을 시사합니다. 이는 Ad26 에 대한 기존 면역이 GRAd32 벡터의 유용성을 저해하지 않는 것으로 보이기 때문입니다.