새로운 HIV 감염의 대부분은 성관계 과정에서 점막 세포표면을 가로지르는 상대적으로 비효율적인 바이러스의 전염으로 발생된다. 이 비효율성의 결과는 전염된 원래 바이러스들의 적은 숫자가 점막을 통해 다른 부위로 감염되어 발생한다. 전염에 대한 이러한 자연적인 병목 현상은 감염에서 이러한 과정을 차단하는 것을 목표로 하는 치료제를 개발하는 계기를 마련했다.
이러한 전략에도 불구하고 사전 노출적인 예방 치료제들의 임상적 시도는 인간에게서 성공을 거두지 못했다. 이것은 부분적으로 권장된 사전 노출 치료 방법들에 대한 연구 부족의 결과이다. 반대로 존재하는 여러 백신들은 인플루엔자와 인유두종 바이러스 (human papilloma virus)에 대한 백신과 같이 점막 감염을 보호하는 전신 면역을 자극한다. 최근 연구팀은 벡터화된 면역예방 (vectored immunoprophylaxis, VIP)이 광범위한 중화항체를 이용하는 인간화 생쥐에서 정맥을 통한 HIV의 감염을 막는다고 보고한 바 있다. 본 논문에서 반복적인 노출에도 불구하고 다양한 HIV 변종들을 정맥이나 자궁 질에 주사해도 인간화 생쥐를 VIP가 보호할 수 있다고 미국 캘리포니아 대학 (California Institute of Technology)의 데이비드 발티모어 (David Baltimore) 교수 연구팀이 발표했다. 또한 변형된 VRC07 항체들을 발현하는 VIP 를 접종받은 생쥐들이 이성애자들에서 전염되는 HIV 변종을 자궁 질에 반복적으로 주사해도 감염에 대한 저항성을 갖게 된다고 연구팀은 보고하고 있다. 따라서 이러한 결과는 VIP가 인간 사이의 성관계에서 발생하는 HIV 의 자궁질을 통한 전염을 효과적으로 막을 수 있음을 보여주고 있다.

광범위한 중화 HIV 항체들에 관한 기술은 환자들에서 유사한 항체들을 자극하는 전략들을 개발하는데 기여했다. 추가적으로 이러한 항체들은 입양 전달을 통해 환자들에게 주사할 경우 HIV의 전염을 막을 수 있었다. 연구팀은 항체나 면역부착 유전자를 비 통합 아데노-연관 바이러스 (adeno-associated virus, AAV)를 근육 조직에 전달하여 장기간 전신에서 발현하는 방법을 이용했다. 이러한 방법은 정맥을 통한 원숭이 면역 결핍 바이러스나 실험실용 HIV의 감염을 효과적으로 차단했다. 그러나 이러한 접근법은 인간 사이의 HIV 전염을 효과적으로 차단할 수 있기 때문에 현재 치료제를 테스트하는데 사용되고 있는 실험실 변종과 다른 HIV 변종에 의한 점막 표면을 통한 감염을 막는데 사용될 가능성이 있다.

이러한 이슈를 조사하기 위해 연구팀은 2가지 HIV 의 변종인 CCR5 친화성 JR-CSF와 CCR5 친화성 전염 분자 REJO.c 변종의 정맥을 통한 전염을 VIP 방법이 효과적으로 차단할 수 있는지를 조사했다. 연구팀은 AAV 벡터를 인간화 생쥐의 근육에 주사하여 b12 IgG와 VRC01 IgG를 높게 발현시켰다. 또한 이 방법이 HIV의 전염을 효과적으로 막을 수 있는 방법임을 입증하는 결과를 관찰해 냈다. 종합해 볼 때 이번 연구 결과는 VIP를 통해 광범위한 중화 항체들을 공급함으로써 인간 전염을 유도하는 것과 유사한 인간화 생쥐에서 HIV 변종의 감염을 차단하는 것이 가능함을 보여주고 있다.
그러나 생쥐와 인간의 해부학상의 큰 차이점 이외에 인간화 생쥐 모델은 기능적인 인간 면역 시스템을 완전히 재현할 수 없다는 점을 주목해야 한다. 따라서 임상을 위한 새로운 시도가 선행될 필요성이 있다. 그러나 이러한 제한성에도 불구하고 혈액에서 광범위한 중화 항체의 높은 농도가 인간 사이의 성교에 의한 HIV 전염을 상당히 감소시킬 수 있는 방법을 제시했다는 점에서 연구결과의 의미가 있는 것으로 해석된다.

(그림 설명) 반복적인 자궁 질 안으로의 주사 후 VIP 가 전막을 통한 HIV의 전염을 차단할 수 있다는 결과를 보여주고 있음.

출처 : http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.3471.html / KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-02-17