코로나19 환자 ‘사이토카인 폭풍’ 예방 치료법 찾았다

코로나19 바이러스 이미지/사진=WHO

코로나19(COVID-19)에 감염된 환자 중 일부는 사이토카인 폭풍(사이토카인 방출 증후군), 급성호흡곤란증후군(ARDS), 패혈증 등을 앓는다. 이 같은 합병증은 광범위한 조직 손상을 입혀 다중 장기 부전으로 이어지고 결국 사망에 이른다.


코로나 중증 환자의 사망 위험을 낮추는 치료법 개발이 시급한 가운데 체내 ‘지방 생합성 조절 단백질’(SREBP)이 코로나19 감염 환자에게 사이토카인 폭풍을 일으켜 급성 폐 손상을 유발한다는 사실을 국내 연구진이 밝혀냈다.

한국생명공학연구원 노화제어전문연구단 서영교 박사팀과 영남대·경북대 연구팀이 코로나19로 인한 폐 손상 염증 유발 단백질(SREBP)을 발견하고, 이 논문을 체내 신호전달 및 표적치료 분야 국제학술지인 ‘시그널 트랜스덕션 타겟 테라피’에 게재했다고 22일 밝혔다.

SREBP는 콜레스테롤 생합성 경로에 관련된 효소를 활성화해 간을 비롯한 생체 각 조직에서 콜레스테롤·지질 항상성을 조절하고, 선천적 면역반응을 높이는데 관여하는 핵심 인자다.

연구팀은 코로나19 확진자의 혈액에서 총 콜레스테롤, 고밀도 콜레스테롤(HDL), 저밀도 콜레스테롤(LDL) 농도가 정상인에 비해 낮은 대신 사이토카인을 일으키는데 관여하는 혈중 단핵세포(PBMC)에서 SREBP 활성만이 두드러지게 증가해 있는 것을 발견했다.


이는 다시 말해 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)가 SREBP에 의한 콜레스테롤 합성 경로를 억제함과 동시에 염증을 급속도로 퍼뜨리는 기능을 활성화한다는 의미다. 또 CT(컴퓨터단층촬영)와 각종 패혈증 지표를 통해 코로나19 중증 이상 환자로 분류된 그룹에서 ‘SREBP C’ 단편 수치가 급격히 증가했음을 확인했다. 이는 SREBP 활성화 수준이 염증성 사이토카인 방출과 혈관 파괴에 관련돼 있는 증거를 확보한 것이다.

연구팀은 “바이러스 감염 시 SREBP 일부는 체내 독소 역할을 해 코로나19로부터 중증으로 진행된 패혈증 환자에게 사이토카인 폭풍을 일으킨다”며 “환자의 혈액에서 SREBP가 고농도로 발견되면 의료진은 코로나19 확진자를 중증 환자로 분류하고 사이토카인 폭풍 및 장기 손상을 예방할 치료법을 미리부터 써 사망률을 낮출 수 있을 것”이라고 말했다. 이는 SREBP가 치료 방법·목표 등을 결정하는 데 필수적인 바이오마커가 될 수 있다는 뜻이다. 바이오마커는 질환에 따른 특징적 DNA(유전자)나 RNA(리보핵산), 단백질 등의 상태를 나타낸 것으로, 바이오마커를 잘 선별하면 표적치료나 면역 치료제 개발의 정확도를 높일 수 있다.

연구팀은 코로나19 환자에게서 SREBP 활성화를 억제해 얻게 될 치료 효과를 검증하기 위해 맹장이 손상된 급성 패혈증 마우스(실험쥐)를 동물모델로 삼아 테스트를 실시했다. 연구팀이 마우스 세포에 SREBP 활성 억제제(Fato A)를 투여한 후 쥐의 혈장을 채취해 정밀 분석한 결과 신장-혈액 요소 질소, 염증-C- 반응성 단백질 등 다양한 조직 손상 지표가 호전됐다. 이는 사이토카인 폭풍의 회복 가능성을 시사한 것이다.

서 박사는 “이번에 발견한 단백질 인자는 효율적 염증 치료제뿐만 아니라 계절 급성 감염증 질환, 노인성 대사 불균형 관련 질환 등의 치료제 개발에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.