[이데일리 강민구 기자] 국내 대학과 병원이 협력해 중증 코로나19 환자에서 나타나는 과잉 염증반응의 원인을 알아냈다.

한국과학기술원(KAIST)은 신의철 의과학대학원 교수와 정인경 생명과학과 교수 연구팀이 김성한 서울아산병원 교수, 최준용·안진영 연세대 세브란스병원 교수, 정혜원 충북대병원 교수 연구팀과 협력해 이 같은 연구결과를 냈다고 13일 밝혔다.

단일세포 유전자발현 분석 기법 개념도.

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코로나19 환자들은 경증 질환만을 앓고, 자연 회복되는 경우가 많다. 일부 환자들은 중증 질환을 겪어 심한 경우 사망하기도 한다.

면역 물질인 사이토카인(cytokine)은 면역세포로부터 분비되는 단백질 면역조절제로 자가분비형 신호전달, 측분비 신호전달, 내분비 신호전달 과정에서 특정 수용체와 결합해 면역반응에 관여한다. 과잉 염증반응은 ‘사이토카인 폭풍’이라고도 불리는 증상으로 이 물질이 과다 분비돼 정상 세포를 공격해 발생한다.

중증 질환은 이러한 사이토카인 폭풍으로 발생한다고 알려졌지만, 구체적 원인이 알려지지 않아 중증 코로나19 환자 치료에 한계가 있었다.

이에 연구팀은 중증·경증 코로나19 환자에게 얻은 혈액에서 면역세포들을 분리하고 단일 세포 유전자발현 분석 기법을 적용해 특성을 분석했다. 그 결과, 중증·경증 코로나19 환자의 면역세포에서 염증성 사이토카인의 일종인 종양괴사인자(TNF)와 인터류킨-1(IL-1)이 공통으로 나타났다. 중증·경증 환자를 비교 분석한 결과에서도 인터페론이라는 사이토카인 반응이 중증 환자에게서만 강하게 발생했다.

이를 통해 그동안 항바이러스 작용을 하는 사이토카인으로 알려졌던 인터페론이 코로나19 환자에게는 과도한 염증반응을 촉발하는 원인이 될 수 있다는 사실을 증명해냈다.

현재 중증 코로나19 환자의 과잉 염증반응을 완화하기 위해 스테로이드제와 같은 비특이적 항염증 약물이 사용하고 있다. 연구팀은 앞으로 인터페론을 표적으로 한 새로운 치료방법을 고려할 수 있을 것으로 기대했다.

연구팀은 후속연구로 중증 코로나19 환자의 과잉 염증반응을 완화해 환자 생존율을 높일 수 있는 약물을 시험관 내에서 효율적으로 검색하고 발굴하는 방법도 개발하고 있다.

신의철 KAIST 교수는 “코로나19 환자의 면역세포에서 어떤 일이 벌어지는지를 연구해 치료전략을 설계할 토대를 마련했다는 점에서 의미가 있다”고 강조했다.

연구결과는 면역학 분야 국제 학술지인 ‘사이언스 면역학(Science Immunology)’에 지난 10일자로 게재됐다.