`싸이토카인 폭풍' 등 중증 코로나19의 과잉면역반응 제어방안 연구 등 후속연구 진행 중
[대전=뉴스봄] 육군영 기자 = 신종 코로나바이러스(COVID-19, 이하 코로나19)가 폐조직에 급성 염증을 발생시킨다는 것은 바이러스 발견 초기에 확인됐으나 코로나19가 어떤 과정으로 폐조직을 침윤(浸潤) 시키는지 그리고 시간의 경과에 따라 어떤 변화를 거치는지에 대한 연구는 상대적으로 부족한 상황이었다.
KAIST 의과학대학원 박수형 교수 연구팀과 충북대 의과대학 최영기 교수(현 한국바이러스기초연구소장), 지놈인사이트 이정석 박사 공동연구팀은 코로나19 바이러스에 감염된 동물을 통해 폐손상을 유발하는 코로나19 바이러스 증식의 절정기와 회복기에 걸쳐 나타나는 면역반응의 특성과 기원을 규명했다.
이번 연구는 SARS-CoV-2 바이러스에 감수성이 있다는 것을 세계 최초로 학계에 보고된 사례로 향후 코로나19 치료제 개발을 위한 중요한 연구자료로 활용될 것으로 기대받고 있다.
코로나19에 감염되면 처음 바이러스가 유입돼 감염되는 폐 조직 내에서 즉각적인 면역세포의 활성화가 일어남이 알려져 있다.
이 면역세포의 대부분은 대식세포(macrophage)인데, 코로나19에 환자가 감염된 후 혈류를 통해 활성화된 단핵구가 폐 조직으로 들어오며 추가로 대식세포로 분화하며 바이러스에 감염된 폐 조직세포들을 제거해 초기 방어로 대응을 하게 된다.
코로나19 감염 후 시간에 따라 발생하는 초기 면역반응을 환자를 통해 면역세포를 여러 차례 얻어 연구하는 것은 사실상 불가능해 이와 관련된 연구가 상대적으로 부족한 실정이었다.
이에 연구팀은 페럿을 통해 바이러스 감염이 진행되는 동안 폐 내 면역세포의 변화를 단일세포 시퀀싱 분석을 통해 대식세포를 10가지 아형으로 분류, 대식 세포군이 폐 손상에 기여하는지를 연구했다.
그 결과 코로나19 바이러스 감염 2일 후부터 혈류에서 활성화된 단핵구가 급격하게 폐 조직으로 침윤하며 대식세포로 분화, 양적으로 증가함을 확인했다.
특히 이러한 혈류 기원 침윤 대식세포들은 염증성 대식세포의 성질을 강하게 나타내 바이러스 제거에 기여할 뿐만 아니라 조직손상을 일으키는 주범이 될 수 있음을 제시했다.
이번 연구 결과는 국제 저명 학술지인 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)誌 7월28일자에 게재됐다(논문명: Single-cell transcriptome of bronchoalveolar lavage fluid reveals sequential change of macrophages during SARS-CoV-2 infection in ferrets).
한편 연구팀은 현재 면역억제제를 투약받은 코로나19 환자들의 면역반응 변화를 종적으로 추적, `싸이토카인 폭풍'과 같은 치명적인 중증 코로나19의 과잉면역반응의 적절한 제어와 약물의 면역학적 효과를 규명하는 후속 연구를 진행하고 있다.
KAIST 박수형 교수는 “코로나19가 감염된 직후 시간에 따른 변화를 감염 전과 비교, 정밀하게 규명한 것이 이 연구의 가장 큰 수확”이라며 “감염 후 폐손상이 특정 염증성 대식세포에 의한 것임을 규명해 중증 코로나19 환자에서 사용되는 면역억제 치료 전략을 정교하게 만들 수 있는 근거를 마련했다ˮ고 말했다.
