중증 코로나19 환자의 과잉 염증반응 원인 규명됐다

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단일세포 유전자발현 분석 기법 개념도© 뉴스1

(대전=뉴스1) 심영석 기자 = 국내 코로나19 감염증 확산세가 좀처럼 꺾이지 않고 있는 가운데, 중증환자에게 나타나는 과잉 염증반응(사이토카인 폭풍)에 대한 원인 규명이 국내 연구진에 의해 이뤄졌다.

중증 코로나19 환자 치료에 접목할 수 있는 획기적인 연구성과로 주목받고 있다.

13일 KAIST에 따르면 의과학대학원 신의철 교수·생명과학과 정인경 교수 연구팀이 서울아산병원 김성한 교수·연세대 세브란스병원 최준용·안진영 교수·충북대병원 정혜원 교수와의 공동연구를 통해 중증 코로나19 환자에서 나타나는 과잉 염증반응을 일으키는 원인을 발견했다.

흔히 `사이토카인 폭풍'이라고도 불리는 이 반응은 면역 물질인 사이토카인(cytokine)이 과다하게 분비돼 정상 세포를 공격하는 현상을 말한다.

통상 코로나19 감염 환자들은 경증 질환만을 앓고 자연적으로 회복되는 경우가 많지만 어떤 환자들은 중증 질환으로 발전해 심한 경우 사망하기도 한다.

특히, 사이토카인 폭풍 때문에 중증 코로나19가 유발된다는 사실이 널리 알려져 있지만 구체적인 원인 규명이 되지 않아 중증 코로나19 환자의 치료에 많은 어려움을 겪고 있다.

공동연구팀은 이번 연구에서 중증 및 경증 코로나19 환자로부터 혈액을 얻은 후 면역세포들을 분리하고 단일 세포 유전자발현 분석이라는 최신 연구기법을 적용해 그 특성을 상세히 분석했다.

그 결과, 중증 또는 경증을 막론하고 코로나19 환자의 면역세포에서 염증성 사이토카인의 일종인 종양괴사인자(TNF)와 인터류킨-1(IL-1)이 공통으로 나타나는 현상을 발견했다.

연구팀은 특히 중증과 경증 환자를 비교 분석한 결과 인터페론이라는 사이토카인 반응이 중증 환자에게서만 특징적으로 강하게 나타남을 확인했다.

인터페론은 사이토카인(cytokine)의 일종으로 숙주 세포가 바이러스, 세균, 기생균 등 다양한 병원체에 감염되거나 혹은 암세포 존재 하에서 합성되고 분비되는 당단백질이다.

지금까지 인터페론은 항바이러스 작용을 하는 착한(?) 사이토카인으로 알려져 있으나, 공동연구팀은 인터페론 반응이 코로나19 환자에서는 오히려 과도한 염증반응을 촉발하는 원인이 될 수 있다는 사실을 다양한 방법을 통해 이를 증명했다.

연구팀은 중증 코로나19 환자의 과잉 염증반응 완화를 위해 현재는 스테로이드제와 같은 비특이적 항염증 약물이 사용하고 있는데 이번 연구 성과를 계기로 인터페론을 표적으로 하는 새로운 치료방법도 고려할 수 있음을 보여주고 있다고 설명했다.

공동연구팀은 현재 중증 코로나19 환자의 과잉 염증반응을 완화해 환자 생존율을 높일 수 있는 약물을 시험관 내에서 효율적으로 검색하고 발굴하는 방법을 개발하는 후속연구를 진행중이다.

신의철·정인경 교수는 “이번 연구는 코로나19 환자의 면역세포에서 어떤 일이 벌어지는지 상세히 연구함으로써 향후 치료전략을 설계할 수 있는 토대를 마련했다는 점에서 매우 중요하고 의미가 있는 연구”라고 평가했다.

그러면서 “중증 코로나19 환자의 생존율을 높일 수 있도록 새로운 면역기전 연구 및 환자 맞춤 항염증 약물 사용에 관한 연구를 지속적으로 수행할 것”이라고 덧붙였다.

공동연구팀의 이번 연구결과는 면역학 분야 국제 학술지인 사이언스 면역학(Science Immunology)지 7월10일자에 게재됐다

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