케이메디허브, 메르스 치료용 항체 작동 원리 규명

메커니즘 찾아 신규 항체 개발 가능성 열어

▲메르스바이러스 단클론항체(KNIH90-F1)와 MERS-CoV RBD 항원의 3차 구조

케이메디허브(대구경북첨단의료산업진흥재단, 이사장 양진영)가 메르스 치료용 단클론 항체 작동 원리를 규명함으로써 향후 신규 항체를 신속하게 개발할 가능성을 열었다.

케이메디허브는 질병관리청 국립보건연구원과의 공동연구를 통해 메르스 바이러스 치료후보물질인 단클론항체(Monoclonal antibody) ‘KNIH90-F1’의 항원 결정기(Epitope)를 규명하였다.

KNIH90-F1은 국립보건연구원과 미국 NIAID(국립 알레르기·전염병연구소)가 공동으로 발굴한 메르스 단클론 항체치료 후보물질로서, 메르스 바이러스에 감염된 실험용 쥐에 이 항체 투여 시 바이러스 증식 억제 효과가 확인되었다. 

단클론항체는 하나의 항원결정기에만 특이적으로 결합하는 항체를 가리키는데, 항원결정기를 확인하고, 그 구조를 밝히는 연구는 향후 치료제 및 백신 개발의 기초 자료로 사용될 수 있어 매우 중요하다. 

일례로, 코로나 바이러스와 같이 변이가 매우 잘 일어나는 경우 항원 단백질의 결합 부위를 알고 있으면 변이된 부위가 항체 결합에 영향을 주는지 확인 가능하며, 이 정보를 활용하여 빠르게 새로운 항체를 개발할 수 있다.
  
케이메디허브 신약개발지원센터 구조설계부 구조분석팀과 질병관리청 국립보건연구원 신종바이러스연구센터는 X-선결정구조분석법을 이용하여, 메르스 항체(KNIH90-F1)와 항원과의 복합체 구조를 규명하고 항체의 항원결정기를 정확하게 분석했다.

메르스 바이러스가 인체에 감염되기 위해서는 바이러스의 수용체결합영역(RBD)이 사람 세포의 디펩티딜펩타이드가수분해효소(DPP4)와 결합해야 한다. 

KNIH90-F1 항체는 DPP4와 결합하는 메르스 바이러스 부위에 작용함으로써 바이러스의 인체 내 침투를 막을 수 있다. 

이번 연구를 통해 KNIH90-F1 항체가 메르스 스파이크 단백질의 RBD 도메인에 결합해 DPP4와의 결합을 방해함으로써 바이러스 증식을 억제하는 것을 증명하였다.

연구결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific reports)  1월호에 게재되었으며, 케이메디허브 신약개발지원센터 장태호 선임연구원은 단백질 구조분석 전문가로서 본 논문의 공동 제1 저자로 참여하였다. 

양진영 케이메디허브 이사장은 “국립보건연구원과 공동연구를 통해 좋은 연구 결과를 도출하여 기쁘다”며 “감염병 대응이 무엇보다도 중요한 시기이므로 기초 연구결과를 치료제 개발로 연계하는 등 국민건강증진에 기여하겠다”고 밝혔다.