람다변이(C.37) 정보- 현재까지 알려진 사항들
SARS-CoV-2 lambda variant
배경(Background)
SARS-CoV-2 람다 변이(C.37)는 페루에서 처음 확인되었다. 이후 남아메리카와 미국의 다른 지역으로 빠르게 확산되고 있다. 과학자들은 C.37로도 알려진 이 변이가 현재 영국과 미국에서 지배적인 델타변이보다 더 감염될 수 있다고 경고했다. 바이러스 수용체 결합 도메인(receptor-binding domain, RBD)을 포함하는 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질은 숙주세포 안지오텐신 전환 효소 2 (ACE2) 수용체에 결합한다. 비록 데이터에서는 SARS-CoV-2의 RBD가 이 바이러스의 세포 유입을 매개하는 방법을 보여주지만 숙주세포와의 정확한 상호작용은 아직까지 완전히 이해되지 않고 있다. 스파이크 단백질과 RBD 모두의 돌연변이는 항체매개중화 및 감염에 대한 새로운 SARS-CoV-2 변이체의 내성 강화가 핵심 이슈이다.
람다 변이체(출처 : manaemedia / Shutterstock.com)
칠레에서는 지난 4주 동안 50개의 새로운 람다 시퀀스가 ??확인되었다. 칠레에서 코로나바이러스 백신을 1회 이상 접종한 사람들의 비율이 상대적으로 높은 상황이지만 감염 사례증가는 람다 변이체가 백신접종으로 유발되는 항바이러스 면역에서 벗어날 수 있음을 시사한다. 그러나 칠레에서 가장 많이 투여되는 백신은 코로나백(CoronaVac)으로 우리나라를 포함하여 북미나 영국에서 제공되는 화이자, 모더나, 아스트라제네카와 다르게 작용한다.
Lambda C.37 변이의 발생지도(2021년 8월 18일 기준). (출처 © GISAID Initiative)
원 크기- 변이 게놈수에 비례. 색상- 최근 사례. 빨간색은 가장 최근에 확인된 감염
람다변이 연구(About Study)
현재 연구에서 과학자들은 람다 변이체의 스파이크 유전자 서열과 기준 우한(Wuhan) 스파이크 서열을 비교했다. RBD에서 관찰된 돌연변이는 적절한 소프트웨어를 사용하여 결정 구조에서 모델링되었다.
이번 변이체에서 관찰된 돌연변이를 통합한 후에, 스파이크 구조 및 글리코실레이션(glycosylation) 부위에 대한 영향을 컴퓨터 모델링을 통해 예측했다.
람다변이는 2020년 8월 페루에서 처음 발견되었다. 페루에서는 지배적인 변종이었지만 람다 사례가 차츰 감소하고 있는 것으로 나타났다. GISAID COVID 추적에 따르면 페루에서는 2021년 8월 17일 이전 4주 동안 새로운 람다 사례는 없는 것으로 보고되었다 .
GISAID COVID 추적에 따르면 미국에서 람다 변이로 확인된 사례는 843건이다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에 의하면 최근 이 람다변이는 미국 전역의 44개 주에서 확인되었음을 보고했다. 아래 표는 영국에서 발견된 8월 11일자 코로나19 변이 바이러스 사례 보고이다.
연구결과(Study Findings)
연구결과는 두 개의 람다 돌연변이 G75V 및 T76I가 두 개의 역평행 β 가닥 사이의 노출된 루프에 위치하고 있음을 보여준다. 이들 돌연변이는 모두 스파이크 당단백질을 안정화시키는 것으로 밝혀졌다. 또한, 이 두 돌연변이는 루프가 바이러스에 특이적인 단일클론 항체(MAb)의 결합 부위인 246-280 위치 사이에서 다른 루프와 접촉한 상태를 유지하도록 하는 것으로 보인다. 246-252의 삭제 돌연변이도 이 루프에 있다. 이러한 변이는 인간 MAb에 대한 스파이크의 N-말단 도메인(NTD)의 결합 친화도에 영향을 미칠 수 있다. NTD에 대한 이 결실 돌연변이의 역할을 확인하기 위해 스파이크-4A8 Mab 복합체를 자세히 연구했다. 돌연변이 NTD는 스파이크-항체 복합체의 야생형 도메인에 중첩되었다.
종합하면, 이 in silico 실험은 MAb가 부분 결실이 존재할 때 루프와 덜 강하게 상호작용하여 여러 잠재적 상호작용의 손실의 결과로 더 약한 결합 친화성을 유발한다는 것을 보여주었습니다. 람다 균주에서 이러한 주요 NTD 결실은 L249와 4A8 MAb 경쇄의 F60 및 Y54 둘 모두 사이의 상호작용의 손실을 초래한다.
백신접종은 람다변이에 효과적일까?
(Will vaccines still work against the Lambda variant?)
NYU Grossman School of Medicine의 연구팀은 Lambda 변이에 대해 Pfizer 및 Moderna와 같은 mRNA 백신의 효과를 테스트했다. 아직 동료 검토를 거치지 않았지만 연구결과에 따르면 "중화에 대한 부분적인 저항"이 있었지만 예방접종을 받은 사람들에게 "감염에 대한 보호 기능이 크게 상실되지는 않을 것"으로 보고되었다. 즉, SARS-CoV-2 람다 변이체의 스파이크 단백질에 대한 분석을 통해 람바변이 감염성은 2배 증가한 것으로 나타났다. 과학자들은 이것이 L452Q 돌연변이라고 불리는 바이러스의 특정 돌연변이 때문이라고 설명했다.
아직 동료 심사를 거치지 않은 인쇄 전 논문에서 연구자들은 mRNA 백신이 람다 변이체에 대해 효과적이라는 것을 보고했다. 우리나라에서 사용되는 Pfizer와 Moderna 코로나바이러스 백신은 모두 mRNA 백신이다. 즉, 신체 세포에 코로나바이러스 스파이크를 생성하도록 지시하는 유전 물질이 포함되어 있어 면역 반응을 유발하도록 되어있다. 이 논문의 결과는 현재 사용 중인 백신이 람다 변이체에 대해 계속 보호할 것임을 시사합니다.
그러나 다른 백신, 예를 들면 "코로나백(CoronaVac)에 의해 유도된 중화 항체로부터 탈출하는 능력"을 갖기 때문에 람다변이를 방어할 수 있는 보호기능은 갖추지 않는 것으로 밝혀졌다. 코로나백(CoronaVac)은 아시아 여러 국가에서 사용되고 있는 백신으로 SARS-CoV-2 바이러스의 비활성화 버전을 투여하여 면역 반응을 유발하는 백신이다. 하지만 연구팀은 백신의 보다 자세한 효과를 검증하기 위해서는 추가연구가 필요함을 강조했다.
람다변이에 대해 현재까지 알려진 정보
세계보건기구(WHO)는 람다 변이를 ‘관심 변이’로 규정했다. 이는 델타의 ‘우려 변이’보다 한 단계 낮은 등급이으로 람다 변이의 확산 속도가 델타변이보다 빠르지 않기때문으로 분석된다. 하지만 이것이 감염력이 낮다는 뜻은 아니다.
변이 바이러스 업데이트(Special Focus: Update on SARS-CoV-2 Variants of Interest and Variants of Concern)
세계보건기구(WHO) 우려 변이 바이러스(Variants of Concern, VOC) 현황
그림 6. WHO 우려 변이 바이러스종 발견 현황
WHO가 정의하는 관심 바이러스(VOI)란?
WHO는 SARS-CoV-2 변이, 특히 VOI에 대한 정의(Definition)를 위해 바이러스 간 비교 평가를 통하여 전 세계 공중보건에 중요성과 심각성 정도를 기반으로, 아래 변화 중 하나 이상과 관련이 있는 것으로 VOI를 정의하고 있다.
-COVID-19 역학의 감염성 증가 또는 유해한 변화; 또는
-독성의 증가 또는 임상질환 발현의 변화; 또는
-공중 보건 및 사회적 조치 또는 이용 가능한 진단, 백신, 치료제의 효과 감소.
람다는 2021년 6월 15일 세계보건기구(WHO)에 의해 전 세계적으로 관심 변이(VOI)로 분류되었다. WHO는 람다를 관심변이로 분류하여 감염성 및 심각성에 대한 의미를 설명하고, 의심되는 돌연 변이로 간주하고 있으며 여러 국가에서 사례 확인을 지속적으로 모니터링하고 있다.
현재까지 보고 된 람다변이에 대한 내용은 감염력이 기존 바이러스보다 높은 것은 분명하며, 어쩌면 델타 변이와 비슷할 수도 있을 것으로 보인다. 즉, 확산의 규모는 델타 변이에 비해 상대적으로 작으므로 관심도는 낮을 수 있지만, 변이가 가지는 감염력이나 위험도가 델타변이보다 낮은 지에 대한 여부는 아직까지 확인되지 않고 있다.
COVID-19에 대한 WHO의 Maria Van Kerkhove 박사는 현재 관심변이로 구분된 람다변이를 우려변이로 변경 분류해야 하는지 알아보기 위해 바이러스를 추적 모니터링하고 있음을 밝혔다. WHO COVID-19 기술 책임자인 컬코브박사는 현재 관심변이로 분류된 람다변이가 아래 특성 중 하나로 간주 될 경우에는 ‘우려 바이러스(variant of concern)’ 로 변경될 수 있음을 밝혔다.
-바이러스의 감염성 증가(increase the transmissibility of the virus)
-역학에 해로운 변화(show a detrimental change in its epidemiology)
-독성 증가(increase in virulence)
-질병 발현이나 증상 변화(change the disease presentation/symptoms)
-예방접종, 바이러스검사, 치료 및 예방조치 효과감소(shows decrease in the effectiveness of testing, treatment, and prevention measures such as vaccinations)
의과학연구정보센터(MedRIC) 제공
* 본 내용은 MedRIC (www.medric.or.kr)의 연구동향에서 제공되는 내용입니다.