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코로나 중증 or 무증상? 첫 감염 길목의 면역 반응에 달렸다

송고시간2021-04-21 17:30

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코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)의 풀리지 않는 의문점 중 하나는 감염자들 사이에 큰 중증도 차이가 있다는 것이다.

중증 코로나19 환자와 무증상 감염자의 면역 반응이 구체적으로 어떻게 다른지는 지금까지 밝혀지지 않았다.

웰컴 트러스트 생어 연구소(Wellcome Trust Sanger Institute)가 주도한 영국의 공동 연구팀이 마침내 그런 중증도 차이가 왜 생기는지 밝혀냈다.

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비강 등 '점막 통로' 항체 생성하는 B세포, 환자 위중도 좌우

영국 공동 연구팀, 저널 '네이처 메디신'에 논문

신종 코로나 감염 세포의 돌기
신종 코로나 감염 세포의 돌기

신종 코로나바이러스에 감염된 숙주세포에선 '사상위족'이라는 돌기가 나온다.
이 돌기는 바이러스의 인접 세포 감염 등에 이용될 것으로 과학자들은 추정한다.
[미국 NIAID(국립 알레르기 감염병 연구소) Elizabeth Fischer 제공 / 재판매 및 DB 금지

(서울=연합뉴스) 한기천 기자 = 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)의 풀리지 않는 의문점 중 하나는 감염자들 사이에 큰 중증도 차이가 있다는 것이다.

어떤 사람은 걸린 줄도 모르는 무증상 감염자인데 어떤 사람은 심한 호흡기 염증이나 혈전, 심부전 등으로 목숨까지 잃는다.

그 원인으로 혈액의 복잡한 면역 반응을 지목한 연구 결과가 몇 건 발표되긴 했다.

하지만 중증 코로나19 환자와 무증상 감염자의 면역 반응이 구체적으로 어떻게 다른지는 지금까지 밝혀지지 않았다.

웰컴 트러스트 생어 연구소(Wellcome Trust Sanger Institute)가 주도한 영국의 공동 연구팀이 마침내 그런 중증도 차이가 왜 생기는지 밝혀냈다.

신종 코로나의 감염 길목에 항체가 생기게 하는 B세포가 결정적 역할을 했다. 이런 B세포가 많으면 무증상에 그치고, 부족하거나 아예 없으면 중환자가 됐다.

연구 결과는 20일(현지 시각) 저널 '네이처 메디신'(Nature Medicine)에 논문으로 실렸다.

인간의 림프구
인간의 림프구

[미 NCI(국립 보건원) 홈페이지 캡처 / 재판매 및 DB 금지]

웰컴 싱어 연구소는 유전체 서열 생산 및 분석, 생물정보학 데이터베이스 구축 등을 전문으로 하는 세계적인 권위의 생명과학 연구 기관이다.

이번 연구엔 뉴캐슬대, 유니버시티 칼리지 런던, 케임브리지대, 유럽 분자생물학 연구소 산하 유럽 생물정보학 연구소(EMBL-EBI) 등의 과학자들도 참여했다.

또 모든 인간 세포 유형을 밝혀낸다는 목표 아래 2016년 10월 영국에서 출범한 '휴먼 셀 아틀라스'(Human Cell Atlas) 프로젝트의 연구자들도 기여했다.

연구팀은 '무증상'부터 '위중'까지 중증도가 다른 코로나19 환자 130명의 혈액 샘플에서 약 80만 개의 면역세포를 분리한 뒤 단일세포 염기서열과 세포 표면 단백질, 항원 수용체 등을 정밀 분석했다.

이를 통해 코로나19에 대한 면역 반응에서 여러 유형의 면역세포 작용이 어떻게 다른지 드러났다.

무증상 감염자의 경우 코안과 같은 '점액 통로'(mucus passages)에 항체를 생성하는 B세포 수치가 높았다.

증상이 가볍거나 중간 정도인 코로나19 환자는 이런 B세포는 물론이고 '도움 T세포'의 수위도 높았다.

그러나 코로나19 위증 환자는, 코안 점막 등에 항체를 만드는 B세포가 결여돼 있을 뿐 아니라 도움 T세포도 많이 상실한 상태였다.

점성 분비물을 표면으로 배출하는 비강 등의 '점액 통로'는 신종 코로나가 인체 내로 들어오는 첫 길목이다.

신종 코로나의 인체 침입을 초기에 차단하는 항체 면역 반응이 나중에 감염증의 위중도를 결정하는 중요한 변수라는 걸 시사한다.

아울러 중증 코로나19 환자는 직접 감염에 맞서 싸울 T세포 면역 반응도 약하다는 걸 보여준다.

그런데 입원 치료가 필요할 정도로 심각한 중증 환자는 단핵구와 킬러 T세포가 통제할 수 없을 정도로 빠르게 증가했다. 이런 면역세포 수위가 높아지면 폐 염증을 유발한다.

이런 위중 환자는 또 혈전증을 일으킬 수 있는 혈소판 생성 세포도 증가했다.

신종 코로나에 감염된 자멸사 세포
신종 코로나에 감염된 자멸사 세포

신종 코로나(녹색)에 감염된 애팝토시스(자멸사) 세포의 주사형 전자현미경 사진.
[미 NIAID(국립 알레르기 감염병 연구소)·NIH(국립 보건원) 제공 / 재판매 및 DB 금지]

신종 코로나 감염이 어떻게 이처럼 다른 면역 반응을 일으키는지는 이번 연구에서도 밝혀지지 않았다.

하지만 코로나19에 걸리면 폐 염증과 혈전증 위험이 커지는 이유를 분자 차원에서 설명할 수 있게 됐다고 연구팀은 평가한다.

신종 코로나 감염자의 심한 염증과 중증 진행을 막는 치료제 개발의 표적도 확보했다.

예를 들면 혈소판 생성을 미리 억제하거나 생성된 킬러 T세포 수를 줄이는 치료제 개발이 가능할 거로 과학자들을 기대한다.

논문의 공동 수석저자 중 한 명인 케임브리지대의 멘나 클랫워시(Menna Clatworthy) 중개 면역학 교수는 "코로나19 면역 반응에 대해 가장 세밀한 부분까지 들여다본 연구 가운데 하나"라면서 "누구는 무증상으로 지나가고 누구는 중증으로 진행하는 이유를 이해하기 시작했다"라고 말했다.

관련 연구를 더 진행하면, 혈액의 면역 세포 수치만 보고 '중간'부터 '위중'까지 신종 코로나 감염자의 위중도를 예측하는 것도 가능하다고 과학자들은 말한다.

cheon@yna.co.kr

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