인플루엔자 바이러스는 외피에
헤마글루티닌(hemagglutinin, HA)과
뉴라미니다제(neuraminidase, NA)라는 두 종류의 표면 당단백질을 가지고 있습니다. 숙주의 중화항체는 주로 HA 머리 부위를 표적으로 삼는데, 바이러스는 바로 이 부위의 아미노산 서열을 바꾸는 방식으로 기존 면역을 회피합니다
[2]. 이렇게 HA와 NA의 항원성이 조금씩 달라지는 현상을
항원소변이(antigenic drift)라고 합니다.
항원소변이의 핵심 기전은 인플루엔자 바이러스 RNA 중합효소의
높은 오류율(error-prone polymerase)입니다. 복제 과정에서 점돌연변이(point mutation)가 무작위로 누적되고, 그중에서도 중화항체가 결합하는 HA 머리 부위의 아미노산 치환이 생존에 유리하게 작용하여 선택됩니다
[2].
항원소변이는 바이러스가 에피토프 특이적 항체를 회피하도록 하여 계절성 인플루엔자 유행을 일으키는 직접적 원인입니다[1].
핵심! 항원소변이가 HA와 NA에 지속적으로 축적되면, 이전 시즌에 형성된 항체가 새로운 변이주를 효과적으로 중화하지 못하게 됩니다. 이 때문에 백신에 포함할 바이러스 주(株) 구성을 매년 검토하고 갱신해야 하는 것입니다. 백신 접종의 효과가 최적 조건에서도 약
60%에 머무는 이유 역시 이러한 빠른 항원 진화 능력 때문입니다
[2].
한편, 항원소변이와 구별해야 할 개념이
항원대변이(antigenic shift)입니다. 항원대변이는 서로 다른 바이러스가 같은 세포에 중복 감염되었을 때 유전자 분절이 재편성(reassortment)되면서 HA 또는 NA 아형 자체가 완전히 바뀌는 현상입니다.
항원소변이가 점돌연변이의 누적이라면, 항원대변이는 유전자 재편성에 의한 아형의 급격한 교체입니다. 항원대변이는 인간에게 기존에 없던 새로운 아형을 만들어내어 대유행(pandemic)의 원인이 될 수 있습니다.
| 구분 | 항원소변이(antigenic drift) | 항원대변이(antigenic shift) |
|---|
| 기전 | RNA 중합효소의 오류로 인한 점돌연변이 누적 | 유전자 분절 재편성(reassortment) |
| 변화 범위 | HA·NA의 아미노산 일부 치환 | HA 또는 NA 아형 자체가 교체 |
| 발생 바이러스 | A형·B형 모두에서 발생 | 주로 A형에서 발생 |
| 역학적 결과 | 계절성 유행(epidemic) | 대유행(pandemic) |
| 백신 대응 | 매년 백신 구성주 갱신 필요 | 신규 아형에 대한 백신 개발 필요 |
혼동 주의! 보기 1번은 항원소변이가 A형에서만 일어난다고 하였으나, 항원소변이는 A형과 B형 인플루엔자 바이러스 모두에서 발생합니다. 다만 항원대변이는 분절된 유전자를 가진 A형에서 주로 관찰됩니다. 보기 3번은 항원대변이를 점돌연변이의 축적으로 설명하고 있는데, 이는 항원소변이의 정의입니다. 보기 4번은 항원대변이가 새로운 아형을 만들지 않는다고 하였으나, 항원대변이는 인간에게 새로운 아형을 출현시켜 대유행을 유발할 수 있습니다.
항원소변이에 대한 면역 반응에는
면역 각인(immune imprinting)이라는 개념도 관련됩니다. 처음 노출된 바이러스가 기억 B세포를 형성하면, 이후 변이주에 노출되었을 때 기존 기억 반응이 편향되어 나타날 수 있습니다. 변이주에 반복 노출되면 기억 B세포의 친화성 성숙이 교차반응성 방향으로 진행되어 더 넓은 범위의 변이주를 인식할 수도 있습니다
[3]. 이는 백신 설계 시 최초 노출 아형이 이후 면역 반응에 미치는 영향을 고려해야 하는 이유입니다.
HA 단백질의 아미노산 서열 변화는 전하 분포(mass-charge pattern)의 변화로도 분석될 수 있으며, 이는 바이러스가 숙주 면역을 회피하는 방향으로 HA를 진화시키는 과정을 이해하는 한 가지 방법으로 활용됩니다
[4].
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Influenza Virus Antigenic Drift: Balancing Fitness and Immune Evasion.일반논문Good MR, Lemus-Reyes JI, Guthmiller JJ. (2026) · DOI: 10.1146/annurev-virology-100424-103728
- [2]
Antibody Immunodominance: The Key to Understanding Influenza Virus Antigenic Drift.일반논문Altman MO, Angeletti D, Yewdell JW. (2018) · DOI: 10.1089/vim.2017.0129
- [3]
Antigenic drift expands influenza viral escape pathways from recalled humoral immunity.일반논문Maurer DP, Vu M, Schmidt AG (2025) · DOI: 10.1016/j.immuni.2025.02.006
- [4]
Analysis of HA5 Hemagglutinins from Influenza A Viruses for Mass-Charge Patterns to Understand Antigenic Drift Related to Immune Escape.일반논문Zhang W, Wu X, Zhu R, Pan X, Yu S, Wang J, Huang JS, Zhang W. (2026) · DOI: 10.3390/v18091025