KAIST·충북대·지놈인사이트
연구팀 “손상조절방안 제시”
[천지일보=김빛이나 기자] 국내 연구진이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 환자에게 폐 손상을 일으키는 코로나19 바이러스 면역세포의 기원과 특성을 밝혀냈다.
한국과학기술원(KAIST)은 의과학대학원의 박수형 교수팀이 최영기 충북대 의대 교수, 이정석 지놈인사이트 박사팀과 함께 코로나19 환자의 과잉 면역반응에 따른 폐 손상을 조절하는 방안을 제시하는 연구 결과를 얻었다고 4일 밝혔다.
코로나19에 걸리면 바이러스에 감염되는 폐 조직에서부터 면역세포의 활성화가 일어난다. 면역세포의 대부분은 대식세포다. 코로나19 감염 시 혈류를 통해 활성화된 단핵구가 폐 조직으로 들어오고, 대식세포가 분화해 바이러스에 감염된 폐 조직 세포들을 없애 초기 방어를 하게 된다.
공동연구팀은 동물모델을 이용해 코로나19 감염 초기부터 절정기, 회복기에 걸쳐 일어나는 폐 면역세포 변화를 단일세포 전사체 수준으로 정밀하게 관찰했다. 이와 함께 폐 면역세포의 대부분을 차지하는 대식세포 가운데 어떤 세포군이 폐 손상을 일으키는지도 분석했다.
연구팀은 코로나19 감염 이틀 뒤부터 혈류에서 활성화한 단핵구가 급격하게 폐 조직으로 침투(침윤)해 대식세포로 분화하며 양적으로 증가한다는 사실을 발견했다. 특히 이런 혈류 기원 침윤 대식세포들은 염증성 대식세포의 성질을 강하게 나타내며 바이러스 제거에 기여하는 동시에 조직 손상을 일으키는 주범이 될 수 있음을 규명했다.
대식세포 분화 양상은 중증 코로나19 환자들의 폐 조직에서 관찰되는 변화와도 높은 유사도를 보였다. 연구팀 관계자는 감염 2일차에 대식세포의 비율이 급증하며 강력한 염증반응이 유발됐고 절정기를 지나 5일차에 접어들며 바이러스는 감소하지만 폐내 대식세포들의 변화는 지속되며 조직손상을 유발한다는 사실이 확인됐다고 설명했다.
이번 연구의 제1 저자인 이정석 지놈인사이트 박사와 KAIST 고준영 박사과정생은 “이번 연구 결과는 코로나19 환자의 폐가 경험하는 선천 면역반응을 다각적으로 분석해, 바이러스 감염으로 발생하는 대식세포 면역반응의 이중성을 이해하는 중요한 자료”라고 밝혔다.
최영기 충북대 교수는 “시간 경과에 따른 바이러스의 증식성 변화를 관찰하고 병리학적으로 분석한 이번 결과는 전반적인 바이러스 감염 및 회복에 관여하는 병인 기전을 이해할 수 있는 중요한 연구자료”라고 덧붙였다.
한편 이번 연구 결과는 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’ 지난달 28일 자에 게재됐다. 연구팀은 현재 면역 억제제를 투약 받은 코로나19 환자들의 면역반응 변화를 추적하며, 싸이토카인 폭풍 같은 치명적인 과잉 면역반응의 적절한 제어와 약물의 면역학적 효과를 규명하는 후속 연구를 진행하고 있다.