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코로나19 환자는 왜 선천면역 반응 약화될까
코로나19 환자는 왜 선천면역 반응 약화될까
  • 이영재 기자 garden@kma.org
  • 승인 2021.08.10 16:01
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KAIST-충남대병원 연구팀 자연살해 세포 변화 첫 규명
중증 환자, 비정형 자연살해 세포 증가 상태 장기간 지속
국제학술지 '하이라이트 논문' 채택…"조기치료 근거 마련

코로나19 환자들은 자연살해 세포의 항바이러스 기능이 약화돼 있으며, 이런 기능 변화는 경증 코로나19 환자의 경우 일주일 내로 사라지지만 중증 환자에서는 오래 지속되는 것으로 밝혀졌다. 

신의철 KAIST 의과학대학원 교수팀과 김연숙·천신혜 충남의대 교수팀(충남대병원 감염내과)은 10일 이같은 연구 결과를 공개했다. 이로써 항바이러스 선천면역 반응의 한 축을 담당하는 자연살해 세포의 기능 이상을 중증 코로나19 환자에서 처음으로 규명하게 됐다.

우리 몸은 바이러스에 감염되면 이에 대항해 일차적으로 선천면역 반응이 나타나며, 항바이러스 선천면역 반응을 담당하는 주된 세포가 바로 자연살해 세포다. 이같은 자연살해 세포의 대부분을 차지하는 것이 바이러스에 감염된 세포를 직접 죽이는 세포독성 자연살해 세포다. 

지금까지 코로나19 환자에서 세포독성 자연살해 세포의 수나 기능이 감소돼 있다는 보고는 있었지만, 자연살해 세포의 구체적인 변화나 기능감소 기전에 대해서는 알려지지 않았다.  

이번 연구에서 공동연구팀은 한국인 코로나19 환자들을 대상으로 진단 초기부터 회복 시까지 추적 연구를 수행해 코로나19 바이러스 감염증에서 질병의 진행 과정에 따라 자연살해 세포에 일어나는 변화를 처음으로 규명했다. 중증 환자와 경증 환자의 자연살해 세포 특성 및 기능 상 차이를 밝혔다. 

특히 이번 연구에서는 최첨단 면역학 연구기법과 유전자 발현 분석을 동시에 활용해 코로나19 환자에서 자연살해 세포들에 나타나는 변화를 다각도에서 분석했다.

공동연구팀은 정상인이나 독감 환자와는 달리 코로나19 환자에게서만 특징적으로 나타나는 비정형 자연살해 세포를 발견했다. 비정형 자연살해 세포는 일반 자연살해 세포보다 세포독성 기능이 감소해 있었다.  

연구팀은 이런 비정형 자연살해 세포들이 질병의 중증도와 관계없이 코로나19 바이러스에 감염된 환자들에서 공통적으로 질병 초기에 빠르게 증가하며, 이로 인해 코로나19 환자의 선천면역 반응이 약화됐다. 또 코로나19 환자들의 질병 진행 과정에서 자연살해 세포 특성을 추적 관찰한 결과, 중증 코로나19 환자에서 비정형 자연살해 세포들의 증가 상태가 더 장기간 지속되며 이는 선천면역 반응의 손상과 연관돼 있었다.

이번 연구는 세계 처음으로 코로나19 환자에서 비정형 자연살해 세포의 증가를 발견해 코로나19 환자에서 나타나는 선천면역 반응 손상의 기전을 보고한 연구로 세계 면역학계의 주목을 받고 있다. 

과학기술원 공동연구과제의 지원을 받아 수행한 이번 연구 결과는 국제 저명 학술지인 <알레르기 및 임상면역학 저널>(The Journal of Allergy and Clinical Immunolgy)에 게재됐다. 특히 이번 논문은 저널 편집자로부터 주목을 받아야 할 주요 연구성과로 선정돼 하이라이트 논문으로 저널에 소개될 예정이다(논문명: Abnormality in the NK cell population is prolonged in severe COVID-19 patients).

이번 연구의 제1 저자인 임가람 KAIST 박사 연구원(연세의대 소화기내과 임상강사)은 "코로나19 바이러스 감염증에서 특징적으로 비정형 자연살해 세포들이 증가해 있음을 발견했다"며 "다른 호흡기 바이러스 감염에서는 보이지 않는 이러한 자연살해 세포의 변화는 코로나19 바이러스 감염증의 임상적 특징을 이해하고, 중증 환자에서 선제적인 치료를 조기에 시작하는 임상적 근거가 될 것"이라고 설명했다.

김연숙 충남의대 교수는 "이번 연구는 코로나19 환자의 질병 초기부터 회복기까지 자연살해 세포의 변화 및 특성을 세계에서 최초로 분석해 규명한 연구 결과로서 코로나19 환자에서 나타나는 선천면역 반응의 손상 기전을 최초로 밝혔다는 점에서 의미가 있다"고 말했다.

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