MRNA 백신과 심장·혈관 — Bhakdi 교수는 무엇을 경고하는가?

연구 목적: COVID-19 백신은 심근염과 관련이 있으며, 일부 경우에는 심근염이 치명적일 수 있다. 이 체계적 문헌고찰은 사후 분석을 통해 COVID-19 백신과 심근염 사망 사이의 잠재적인 인과관계를 조사하는 것을 목표로 한다.

결과: 사망자의 평균 연령은 44.4세였다. 마지막 COVID-19 백신 접종부터 사망까지 걸린 일수는 평균 6.2일, 중앙값 3일이었다. 각 논문에 제시된 임상 정보를 독립적으로 검토한 결과, 사망 28건 모두 COVID-19 백신 접종과 인과적으로 관련되었을 가능성이 가장 큰 것으로 판단했다. 이 검토에 포함된 사례에서 나타난 시간적 연관성, COVID-19 백신으로 유발된 것으로 알려진 심근염과의 내적·외적 일관성, 병리생물학적 기전 및 관련 초과 사망에 더해, 부검 확인, 독립적인 판정, 백신 관련 심근염의 전반적인 역학에 Bradford Hill 기준을 적용한 결과는 COVID-19 백신과 심근염 사망 사이에 인과관계가 있을 가능성이 높음을 시사한다.

연구 목적: SARS-CoV-2에 대한 메신저 RNA(mRNA) 백신은 효과가 매우 높으며 COVID-19 팬데믹을 억제하는 데 중요한 역할을 했다. 그러나 드물게 비감염성 심근염이 관찰되었으며, 특히 젊은 남성에게서 두 번째 접종 후 발생하는 경우가 많았다.

결과: 시험관에서 이러한 사이토카인에 노출된 인간 유도만능줄기세포 유래 심근세포(iPSC-CM)는 수축 기능 저하, 부정맥 유발 가능성, 염증 유발 유전자 발현 양상을 보였다. 심혈관 염증을 줄이는 데 관여하는 식물성 에스트로겐인 제니스테인은 iPSC-CM에서 이러한 영향을 완화했다. 생쥐에게 이러한 사이토카인을 투여하거나 BNT162b2 백신을 접종한 경우, 제니스테인 치료는 심장 손상 지표를 낮추고 심장으로 유입되는 호중구와 대식세포를 줄였다. 이러한 결과는 CXCL10-IFN-γ 신호 전달이 실험 모델에서 mRNA 백신 접종에 따른 심근 손상에 기여함을 시사하며, 제니스테인과 같은 약물로 조절하면 사이토카인에 의한 손상을 완화할 수 있음을 보여 준다.

연구 목적: 심근염은 메신저 RNA 기반 코로나바이러스감염증-19(COVID-19) 백신 접종 후 발생하는 것으로 확인된 드문 부작용이며, 남성 청소년과 젊은 성인에게 가장 흔하다. 증상은 보통 백신 접종 후 며칠 안에 나타난다.

결과: 증상은 보통 백신 접종 후 며칠 안에 나타난다. 대부분의 환자는 심장 영상 검사에서 경미한 이상을 보이며, 표준 치료를 받으면 임상적으로 빠르게 호전된다. 그러나 영상 검사상의 이상이 지속되는지, 부정적인 결과가 생기는지, 이후 추가 접종에 따른 위험은 무엇인지 파악하려면 장기 추적 관찰이 필요하다. 이 문헌고찰은 발생률, 위험 요인, 임상 경과, 영상 소견, 제안된 병태생리 기전을 비롯해 COVID-19 백신 접종 후 발생하는 심근염에 관한 현재의 연구를 검토하는 것을 목적으로 한다.

연구 목적: COVID-19를 일으키는 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)는 외피의 스파이크 단백질을 이용해 세포막에 안지오텐신 전환 효소 2(ACE2) 수용체를 발현하는 표적 세포를 감염시킨다. 팬데믹을 통제하기 위해 스파이크 단백질에 대한 중화 항체를 생성하도록 유전적으로 설계된 백신이 개발되었다.

결과: ACE2는 상기도와 위장관 점막, 혈관 내피, 혈소판을 포함한 여러 세포 유형에서 막에 결합된 형태로 존재하며, 혈장에는 용해된 형태로 존재한다. ACE2 효소는 혈관을 수축시키는 안지오텐신 II를 혈관 확장 작용을 하는 펩타이드로 바꾼다. 여기서는 면역 형성 과정과, SARS-CoV-2에서 유래했거나 mRNA 백신이 암호화한 스파이크 단백질이 ACE2가 조절하는 레닌-안지오텐신계를 방해해 혈액 순환과 심혈관계의 항상성을 변화시키는 분자 기전을 검토한다. 스파이크 단백질과 ACE2의 분자 상호작용 및 그로 인한 심혈관계 항상성의 변화를 이해하면 백신 관련 부작용의 진단과 치료에 도움이 되고, 이러한 부작용이 발생하기 쉬운 병태생리적 조건을 고려한 맞춤형 백신 개발에 정보를 제공할 것이다.

연구 목적: SARS-CoV-2 바이러스 외피의 삼량체 스파이크(S) 단백질은 현재 승인된 코로나 백신의 주요 표적이다. 따라서 두 mRNA 기반 코로나 백신인 Comirnaty(BNT162b2, Pfizer/BioNTech)와 Spikevax(mRNA-1273, Moderna)는 먼저 체내 세포에서 스파이크 단량체가 생성되도록 한다.

결과: 세 가지 세포 유형 모두에서 BNT162b2와 mRNA-1273은 크기가 서로 다른 두 종류의 단량체 번역 산물을 생성했으며, 효소에 의해 절단된 뒤 그중 하나에서 S1 소단위체가 만들어졌다. 그러나 확인된 S2 소단위체의 수는 세포주와 사용한 mRNA에 따라 2개에서 4개까지 달랐다. 몇 시간 안에 스파이크 단량체와 그 소단위체가 서로 공유 결합한 고분자 복합체를 형성했다. 이러한 복합체의 배열은 각 세포 유형에서 늘 일정한 양상을 보였다. 특히 AC16 심근세포에서는 여러 스파이크 단백질 유도체가 세포 증식을 저해했을 뿐 아니라 염증 반응과 산화 스트레스도 유발했다. 세포주 세 가지 모두에서 배양 상층액에 면역원으로 검출된 것은 분비된 S1 소단위체뿐이었다.