백혈구 「보디 가드」의 오류 때문이었다 … 코로나 중증 원인을 발견

연구 모델의 개요도이다. 경증 환자는 SARS-CoV-2 감염에 의해 정상 T 세포 매개 면역 반응이 일어난다. 글루코 코르티코이드 수용체의 높은 발현에 CXCL8의 발현이 억제 된 호중구의 유입이 조절되어있다. 한편, 글루코 코르티코이드 수용체의 발현이 낮은 중증 환자는 CXCL8의 발현이 증가 호중구의 유입이 증가한다. 호중구의 과도한 염증 반응에 의해 폐 조직 상피 세포가 손상을 입고 심한 호흡기 증상을 보이게된다. [자료 KAIST]

신종 코로나 바이러스 감염 (코로나 19) 중증 및 무거운 환자가 162 명 (7 일 0시 기준)에서 20 일 만에 13 배 이상 늘어난 가운데, 국내 연구진이 코로나 19 감염의 심각도를 결정 인자를 발견했다. 향후 심각성을 향상시킬 치료제 개발에도 도움이 될 수 있다는 기대감이 나온다.

KAIST는 의과학 대학원 이훙규 교수 연구팀이 백혈구의 하나 인 ‘호중구 “고 부신 피질에서 분비되는 호르몬 인’당질 코르티코이드”의 관련성을 분명히 코로나 19 중증도를 결정 인자를 발견했다고 7 일 밝혔다. 호중구는 혈액의 전체 백혈구의 50 ~ 70 %를 차지하는 선천성 면역 세포이며, 세균이나 곰팡이 감염에 대응하기 위해 필수적인 백혈구이다. 병원체가 인체에 침입하면 감염 부위에 직접 가서 이것을 깨고 ‘보디 가드’인 셈이다. 문제는이 보디 가드가 오작동하는 때다. 호중구가 쓰러 할 대상을 자세히 살펴보면 불안과 동시에 사이토 카인을 대량으로 분비하여 과도한 염증 반응 (사이토 카인 스톰)을 일으켜 장기에 손상을 줄 수있다.

중증 환자의 폐 세정액으로 더 높은 CXCL8 케모카인 발현 및 호중구의 유입이 관찰된다 [자료 KAIST]

연구팀은 코로나 19 중증 환자는 폐 조직의 상피 세포에 나타난 손상이 호중구의 유입과 관련이 있음을 밝혔다. 당질 코르티코이드 수용체의 발현에 따라 CXCL8 (사이토 카인을 포함하는 염증 유발 면역 조절제)의 생성이 조절되지만, CXCL8이 높을수록 호중구의 유입이 증가했다. 결국 중증 환자의 폐 조직에 유입 된 호중구는 과도한 염증을 유발하는 유전자의 발현을 유도하고 폐 조직의 손상을 초래한다는 것을 규명 한 것이다.

이것은 향후 치료제 개발에 도움이 될 수 수 있다는 연구원의 설명이다. 세계 보건기구 (WHO)가 세계적인 대유행 (환데미쿠)에 지정된 코로나 19은 환자마다 다른 증상을 나타낸다. 따라서 심각도 예측을 위해서는 확실한 바이오 마커를 활용하여이를 바탕으로 선별 치료할 수있는 표적 치료제의 개발이 중요하게 여겨진다.

글루코 코르티코이드 수용체의 발현과 CXCL8의 발현이 음의 상관 관계를 보인다 (왼쪽). CXCL8의 발현 및 호중구의 유입은 양의 상관 관계를 보인다 (중). 글루코 코르티코이드 수용체의 발현과 호중구의 유입은 소리의 상관 관계를 보인다 (오른쪽) [자료 KAIST]

현재 코로나 19의 치료제로 임상 시험중인 덱사메타손 등의 당질 코르티코이드 억제제의 기전을 밝히는 데 도움이 될 수있다. 이 교수는 “코로나 19의 심각도를 결정하는 바이오 마커를 발굴하고 덱사메타손 등의 코로나 19 중증도를 향상시킬 치료제 개발에 단서를 제공 할 수있을 것으로 기대하고있다” 고 말했다.

이번 연구는 국제 학술지 인 ‘국경 인 이뮤 놀로지’온라인 판에 지난달 28 일 게재되었다.

권유진 기자 [email protected]