코로나19로 손상된 폐 모습 공개…원인은 면역세포로 밝혀지다

코로나19 폐손상 막을 수 있나…

코로나19로 손상된 폐

신종 코로나바이러스 감염증 감염 초기 폐 손상을 일으키는 면역반응에 관여하는 면역세포의 특성이 밝혀졌습니다. 과잉 면역반응으로 폐 손상을 겪는 코로나19 환자의 치료 전략을 세우는 데 도움을 줄 것으로 기대됩니다. 

외부 바이러스를 막는 면역세포가 코로나19 감염 시 오히려 폐를 공격하는 주범인 것으로 나타났습니다. 피 속에서 폐로 스며든 후 대량의 공격 세포로 돌변하는 것으로 확인됐습니다. 

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박수형 KAIST 의과학대학원 교수 / 최영기 충북대 의대 교수 / 이정석 지놈인사이트 연구원

KAIST는 의과학대학원 박수형 교수 연구팀이 충북대학교 의과대학 최영기 교수, 이정석 지놈인사이트 이사 공동연구팀은 코로나19 감염 이후 바이러스가 증식하고 회복하는 동안 폐에서 나타나는 면역반응을 동물모델로 분석해 혈류에서 들어오는 면역세포가 폐 손상에 관여하는 것을 찾아냈다고 4일 발표했습니다. 

코로나19에 감염되면 바이러스 감염이 일어나는 폐 조직 안에서 즉각적으로 면역세포가 활성화됩니다. 이 면역세포의 대부분은 외부 균이나 감염된 세포를 먹어 없애는 ‘대식세포’입니다. 혈류를 타고 돌아다니는 커다란 백혈구인 단핵구도 활성화된 채로 폐 조직으로 들어오며 추가로 대식세포로 분화합니다. 이를 통해 바이러스에 감염된 폐 조직 세포를 제거하며 초기 방어를 합니다. 하지만 인간 폐에서 초기 면역과정을 시간별로 관찰하는 것은 불가능했습니다. 

연구팀은 인간 대신 족제비과의 일종인 페럿을 이용해 바이러스 감염 후 폐속 면역세포가 어떻게 변화하는지를 연구했습니다. 인간의 폐에서 페럿은 사람과 폐가 비슷해 호흡기 감염 동물모델로 활용됩니다. 최 교수팀은 페럿이 코로나19 바이러스에 감염된다는 것을 지난해 3월 처음으로 학계에 보고한 바 있습니다. 연구팀은 조직 대신 세포 1개를 통해 변화를 분석하는 단일 세포 시퀀싱을 이용해 대식세포를 10가지 아형으로 분류하고 이중 어떤 대식세포가 폐 손상을 일으키는지 분석했습니다.


*대식세포: 바이러스에 감염된 세포나 암세포 등을 인식하고 포식작용을 통해 직접 제거하는 기능을 가진 면역세포. 

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그 결과 코로나19 감염 이틀 뒤부터 혈류에서 단핵구가 급격하게 폐 조직으로 들어가며 대식세포로 분화하고 수를 늘림을 확인했습니다. 혈류에서 온 대식세포들은 염증성 대식세포의 성질을 강하게 보였습니다. 바이러스를 제거하는 것뿐 아니라 조직에도 손상을 일으키는 것입니다. 연구진들은이런 대식세포 분화 양상은 중증 코로나19 환자들의 폐 조직에서 관찰되는 것과도 비슷한 것을 밝혔습니다. 

연구진은 현재 면역억제제를 투약 받은 코로나19 환자들의 면역반응 변화를 종적으로 추적하면서 ‘사이토카인 폭풍’과 같은 치명적인 과잉면역반응의 적절한 제어와 약물의 면역학적 효과를 규명하는 후속 연구를 진행하고 있습니다. 

*사이토카인 폭풍: 인체에 바이러스가 침투하였을 때 면역 물질인 사이토카인이 과다하게 분비되어 정상 세포를 공격하는 현상


[3줄 요약]
1. 코로나19 감염 시, 폐 손상을 일으키는 면역세포의 특성과 기원이 밝혀짐.

2. 외부 바이러스를 막는 면역세포가  폐를 공격하는 주범
3. 과잉 면역반응으로 폐 손상을 겪는 코로나 환자의 치료 전략을 세우는 데 도움이 됨. 

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