[데일리포스트=송협 선임기자] “코로나19 감염 직후 시간에 따른 변화를 감염 전과 비교해 규명한 것이 이 연구의 가장 큰 수확입니다. 감염 후 폐 손상이 특정 염증성 대식세포 때문이라는 것을 규명해 중증 코로나19 환자에게 사용되는 면역억제 치료 전략을 만들 수 있는 근거를 마련했습니다.” (KAIST 박수형 교수)
국내 연구진이 코로나19 바이러스에 감염된 후 회복까지 면역반응의 연속적인 변화를 규명하고 폐 손상을 일으키는 면역세포의 특성과 역동적인 변화를 규명하는데 성공했다.
KAIST 의과학대학원 박수형 교수 연구팀은 충북대학교 의과대학 최영기 교수와 지놈인사이트 이정석 박사팀과 공동으로 연구한 코로나19 바이러스 감염으로 폐 손상을 일으키는 특정 면역세포의 특성과 기원을 규명했다.
이번에 밝혀진 규명은 코로나19 확자에서 과잉 면역반응으로 발생하는 폐 손상을 조절할 수 있는 타깃을 제시하는 연구 결과다.
일반적으로 코로나19에 감염되면 바이러스가 유입돼 감염되는 폐 조직 내에서 즉각적인 면역세포 활성화가 일어나는 것으로 알려지고 있다.
이 면역세포 대부분은 ‘대식세포’이며 코로나19에 환자가 감염된 후 혈류를 통해 활성화된 단핵구가 폐조직으로 들어오며 추가로 대식세포로 분화해 바이러스에 감염된 폐 조직 세포들을 제거, 초기 방어로 대응하게 된다.
연구에서 코로나19 감염 이후 초기 면역반응과 시간에 다른 변화를 폐에서 면역세포를 수 차례 얻어 연구하는 것은 환자를 통해 불가능하기 때문에 페럿(식육목 족제비과 포유류) 같은 호흡기감염 동물모델이 바이러스 감염 후 면역반응의 정확한 면모를 밝히는 데 역할을 한다.
이번 연구에서 3개 공동연구팀은 코로나19 바이러스 감염 동물모델을 이용해 감염이 진행되는 동안 폐 내 면역세포의 변화를 첨단 연구기업인 단일세포 시퀀싱을 이용해 정밀하게 분석했다.
특히 폐 면역세포 대부분을 차지하는 대식세포를 10가지 아형으로 분류해 이중 어떤 대식 세포군이 폐 손상에 기여하는지 분석했다.
연구팀은 코로나19 바이러스 감염 2일 후부터 혈류에서 활성화된 단핵구가 급격하게 폐 조직으로 침윤하며 대식세포로 분화해 양적으로 증가함을 확인했다.
아울러 대식세포 분화의 양상은 중증 코로나19 환자들의 폐 조직에서 관찰되는 변화와 높은 유사도를 보였다.
충북대 최영기 교수는 “SARS-CoV2 바이러스 감염 후 시간의 경과에 따른 바이러스의 증식성 변화 및 병리학적 분석을 수행한 이번 결과는 전반적인 바이러스 감염과 회복에 관해 병인기전을 이해할 수 있는 중요한 연구자료”라고 설명했다.
공동연구팀은 현재 면역억제제를 투약받은 코로나19 환자들의 면역반응 변화를 종적으로 추적하며 ‘싸이토카인 폭풍’과 같은 치명적인 중증 코로나19 과잉면역반응의 적절한 제어와 약물의 면역학적 효과를 규명하는 후속 연구를 진행하고 있다.
한편 이번 연구 결과는 지난달 28일 국제 학실지 네이처 커뮤니케이션스에 게재됐다.