카이스트, 코로나19 중증환자 '사이토카인 폭풍' 원인 규명 성공

"면역물질 '인터페론', 중증환자에서 유독 강하게 발현"
연구팀 "인터페론 표적으로 하는 새 치료법 고려 가능"

[청주=뉴시스]강종민 기자 = 정은경 중앙방역대책본부장(질병관리본부장)이 3일 오후 충북 청주 질병관리본부에서 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 국내 발생 현황에 대해 브리핑하고 있다. 2020.07.03. ppkjm@newsis.com

[서울=뉴시스]김정현 정성원 기자 = 국내 연구진이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 중증 환자에게서 발생하는 과잉 염증반응인 이른바 '사이토카인(cytokine) 폭풍'의 원인을 규명했다. 방역당국은 치료제 개발에 역할을 할 기초연구 성과라고 평가했다.

정은경 질병관리본부 중앙방역대책본부(방대본) 본부장은 13일 오후 충북 오송에서 열린 방대본 정례브리핑에서 "사이토카인 폭풍에 대한 원인에 대한 연구 결과가 발표됐다. 중증 단계로의 전이를 예방하거나 치료제를 개발하는 데 활용될 수 있을 것"이라고 평가했다.

정 본부장은 "바이러스에 감염됐을 때 면역 반응이 과도하게 발현되면, 본인을 공격해서 더 많은 중증(증상)을 나타낸다는 보고가 있다"며 "경증환자보다는 중증 환자에서 사이토카인 폭풍이 많이 보인다는 결과도 있다"고 설명했다.

이날 카이스트(한국과학기술원·KAIST)는 면역물질의 일종인 사이토카인 중 '인터페론(interferon)'이 코로나19 중증 환자에서 특징적으로 강하게 나타난다는 연구 결과를 발표했다. 코로나19 환자의 면역세포에서는 경증, 중증을 막론하고 염증성 사이토카인의 일종인 '종양괴사인자'(TNF)와 '인터루킨-1'(IL-1)이 공통으로 나타났는데, 중증 환자에게서는 '인터페론'이 유독 강하게 발생했다는 것이다.

인터페론은 환자의 세포가 병원체에 감염됐을 때 분비되는 당단백질이다. 주변 세포에게 항바이러스 작용을 하도록 하는 신호 역할을 하나, 때로는 이 작용을 증폭시켜 질병의 경과를 악화시킬 수 있다.

사이토카인이 너무 많이 분비되면 코로나19 바이러스 등 항원만이 아닌 정상 세포를 공격해 환자의 회복에 악영향을 줄 수 있는데, 이를 사이토카인 폭풍이라 일컫는다.

연구팀은 중증, 경증 코로나19 환자의 혈액에서 면역세포를 분리하고, 단일 세포 유전자 발현 분석 기법을 사용해 환자들의 사이토카인 폭풍 특성을 분석했다.

[서울=뉴시스]13일 카이스트(한국과학기술원·KAIST)는 면역물질의 일종인 사이토카인 중 '인터페론(interferon)'이 코로나19 중증 환자에서 특징적으로 강하게 나타난다는 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 중증, 경증 코로나19 환자의 혈액에서 면역세포를 분리하고, 단일 세포 유전자 발현 분석 기법을 사용해 환자들의 사이토카인 폭풍 특성을 분석했다. 이 기법은 1개의 세포를 분리하고, 그 안에 들어있는 유전물질인 RNA를 증폭해 해당 세포에서 어떤 유전자가 많이 발현됐는지 살펴보는 기술이다. (자료=한국과학기술원 제공). 2020.07.13.photo@newsis.com

이 기법은 1개의 세포를 분리하고, 그 안에 들어있는 유전물질인 RNA(리보핵산)을 증폭해 해당 세포에서 어떤 유전자가 많이 발현됐는지 살펴보는 기술이다. 환자 혈액 내 면역세포가 사이토카인을 어떻게 생산하는지 살펴볼 수 있다는 설명이다.

연구를 수행한 이정석 연구원(내과 전문의) 등 연구진은 "현재는 스테로이드제와 같은 비특이적 항염증 약물을 (치료에) 쓰고 있는데, 이번 성과를 계기로 인터페론을 표적으로 하는 새로운 치료방법도 고려할 수 있다"고 분석했다.

정은경 본부장은 "상세한 임상연구 또는 치료제나 치료방법 개발 연구에 적용이 되는 기초 연구 성과가 될 것이라고 보고 있다"고 전망했다.

이번 연구는 카이스트 신의철 교수(의과학대학원), 정인경 교수(생명과학과) 연구팀 주도로 서울아산병원, 연세대 세브란스병원, 충북대병원의 공동으로 수행했다. 지난 10일 국제 학술지인 <사이언스 면역학(Science Immunology)>에 게재됐다. 삼성미래기술육성재단, 서경배과학재단의 지원을 받았다.

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