코로나19의 전세계적 감염 확산과 사망자 증가는 수많은 나라의 보건 문제가 되었다. 코로나19에 대한 표준적인 항바이러스제 치료 지침이 없는 상황에서 국가간 감염확산을 막기 위해 입국 전 검사와 격리기간 설정을 보건당국이 결정하고 있고, 우리나라에서도 해외 입국자 대상 realtime PCR 검사를 이용한 감염자 선별을 시행하고 있었고 2022년 오미크론 감염 유행이 줄어들고 나서야 감염자 선별과 격리 관련 지침을 완화했다. 코로나19 치료제 개발 전에는 백신 개발을 위해 전세계의 주요 제약회사들이 기존 아데노바이러스 벡터 방식과 새로운 mRNA 방식의 백신 개발을 신속하게 진행했고[11] 빠르게 사용할 수 있도록 미국 FDA나 국내 식품의약품안전처 등 각 국의 제약관련 규제기관들이 허가 심사를 시행했다.

충분한 백신 생산이 되지 않고 있는 판데믹 초기에 어떤 나라에 우선적으로 공급할 것인가와 국가 내에서 어떤 사람들에게 먼저 공급할 지는 윤리적인 문제도 되지만 또한 제한된 수의 백신을 이용해 투약했을 때 감염자 확산과 위중증 또는 사망자 감소의 효과가 큰 대상을 찾아야하는 의학적 및 사회학적인 근거가 필요할 일이다[12,13]. 일반적으로 호흡기 질환 등 기저질환이 있거나 65세 이상 연령층과 같은 고위험군과 코로나19 진료를 담당하는 의료관련 인력에 대해 우선적인 백신 접종이 한 국가에서 의료역량을 보존하고 사망자를 감소시킬 수 있는 전략으로 판단된다.

연구자들의 병원은 코로나19 거점 전담병원으로 중증, 준중증 및 중등증 환자 대상 입원치료를 하도록 지정되었기 때문에 식품의약품안전처에서 2021년 2월 10일 아스트라제네카 백신 및 3월 5일 화이자 백신 긴급사용승인 이후 백신 접종을 우선적으로 할 수 있도록 지원되었다. 코로나19 확진환자 또는 의심환자를 진료 또는 밀접 접촉할 수 있는 의료진과 병원 내 인력을 대상으로 화이자 백신을 3주 간격으로 2회 접종하였고 환자와의 접촉이 상대적으로 적은 행정직 인력을 대상으로 아스트라제네카 백신을 11주 간격으로 2회 접종하였다. 연구 대상자는 가능한 두 백신 접종자를 비슷한 숫자로 참여 등록 진행하였다. 두 백신 접종군 모두 여성이 두 배 정도를 차지하는 것은 간호사 직종이 가장 많은 부분을 차지하는 의료기관 종사자의 인력구성이 남자보다 여자들이 많은 원인으로 판단된다. 60세 이상 참여자가 4명에 불과한 것은 현재 병원 내 근무자를 대상으로 연구 참여 등록을 진행했기 때문에 70세 이상 고연령층의 참여는 불가능한 한계가 있었다. 1차 및 2차 백신 접종 간격은 제조사 및 국내 질병관리청의 권고사항에 따라 mRNA 백신인 화이자는 3주 간격으로, 바이러스 벡터 백신인 아스트라제네카는 8-12주 간격에 포함되는 11주 간격으로 접종해서 허가기준을 만족했다.

연구대상자 선정 시 제외기준에 코로나19 감염 후 완치자가 없었기 때문에 연구 대상자 중 총 4명이 백신 접종 전 검사에서 항체 양성결과를 보였다. 확진 후 회복된 사람들을 대상으로도 백신 접종은 금기가 아니고 완치 후 6개월 후 백신 접종을 권고하고 있기 때문에 감염 경력으로 인해 이미 항체를 가지고 있는 경우에 백신을 접종하는 경우 항체가의 변화를 볼 수 있는 사례라고 판단된다. 항체가가 검출 범위인 250 U/mL 이상으로 보고되는 로슈 항체검사의 경우, 최대 10배까지 희석 후 검사해서 최대 결과보고치를 2,500 U/mL까지 보고 가능하지만 본 연구에서는 추가적인 희석 후 검사를 시행하지 않아서 정량검사 범위를 충분히 높게 측정하지 못한 점이 한계점이라고 볼 수 있겠다. 전체 연구 대상자 238명 중 4명의 과거 코로나19 감염 후 완치자를 제외한 234명은 모두 감염경력이 없기 때문에 코로나19 항체가 없을 것으로 임상적 판단을 할 수 있다. 로슈와 지멘스 등 자동화면역검사는 신속항체검사보다 일반적으로 특이도가 높고[14,15] 본 연구에서도 100%의 특이도를 나타냈다. 신속항체검사인 에스디 바이오센서는 99.1%의 우수한 특이도를 보였다.

아스트라제네카 백신 접종 3주 후에 측정한 에스디 바이오센서 신속항체검사 양성 45명 중 1명은 로슈 항체검사와 지멘스 항체검사 모두에서 음성으로 판정되어서 위양성의 가능성이 상대적으로 크다고 판단되었다. 하지만 16주 후 항체검사에서는 추적검사가 누락되어서 확고한 판정을 하기에는 어려웠다. 위양성으로 판단할 때 에스디 바이오센서 신속항체검사의 특이도는 97.8%로 추정할 수 있었다.

백신 투여 초기에 해당하는 1차 접종 후 3주 시점에서 항체검사를 했을 때, 자동화면역검사인 로슈와 지멘스 두 검사방법은 모두 초기에 항체 생성을 잘 검출할 수 있었다. 하지만 신속항체검사법은 자동화면역검사법에 비해 상대적으로 낮은 항체역가를 잘 검출하지 못하는 양상을 나타냈다. Dimeglio 등[16]의 연구에 따르면 WHO 국제표준품을 이용한 결합항체가와 보호항체가는 상관관계가 있다고 보고하였다. 16주 시점에는 자동화면역검사법으로 시행했을 때 높은 항체역가를 나타냈기 때문에 실제 항체가 코로나19 감염을 막는데 도움이 되는 중화항체 역가도 비례적으로 높을 것으로 판단된다. 중화항체 검사를 시행하는 표준방법은 중화항체검출검사법(Plaque Reduction Neutralizing Test)이지만 이 방법은 자동화 검사를 적용할 수 없고 시간과 인력이 많이 소요되는 한계점이 있다.

항체역가의 보고 범위가 상대적으로 넓은 로슈 자동화면역검사를 시행했을 때 화이자 백신 접종군에 비해 아스트라제네카 접종군에서 초기인 3주 시점에는 항체역가가 통계적으로 유의하게 낮은 것을 알 수 있었지만, 양성과 음성군으로 나누어 비교할 때는 통계적인 유의성은 없었다. 각각 2회 접종이 완료된 1차 접종 후 16주 시점에는 항체역가 및 양성률 모두 통계적인 차이는 관찰되지 않았다.

결론적으로 국내에서 가장 먼저 도입된 화이자와 아스트라제네카 백신 2회 접종 후 항체 형성은 모든 평가 대상자에게 항체검사제품 검출 가능 범위의 90% 이상 수준으로 잘 형성되는 것을 확인할 수 있었다.