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카이스트 '사이토카인 폭풍' 원인 세계최초 규명

조세일보 / 강대경 기자 | 2020.09.10 10:54

면역반응 억제 호르몬이 부족이 면역세포 과활성화 일으켜
중증 환자에게서 '호중구'라는 면역세포가 과활성화 된 것 발견
호중구 양을 조절하는 '당질코르티코이드'가 제대로 방출 안돼
중증과 경증 환자의 생체적 차이를 바탕으로한 '치료제' 개발 기대

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◆…중증 환자의 폐 세척액에서 더 높은 CXCL8 케모카인 발현과 호중구 유입이 관찰됨 (출처 카이스트)

코로나19 중증 환자가 겪는 '사이토카인 폭풍'이 왜 일어나는지를 카이스트 연구팀이 세계최초로 규명했다. 연구팀은 코로나19 확진자가 사이토카인 폭풍이 일어나는 중증으로 발전할지 예상할 수 있는 '생체표식'를 찾았으며 이 표식이 치료제 개발에 큰 역할을 할 것으로 보인다.

사이토카인 폭풍 또는 사이토카인 방출 증후군이란 바이러스 등 외부 항원에 인체의 면역계가 대응하는 과정에서 세포 간 신호 전달의 기능을 하는 사이토카인 단백질이 과다 발현되어 인체에 피해를 주는 급성 면역 이상 반응이다.

이흥규 카이스트 의과학대학원 교수 연구팀은 '호중구'와 '당질코르티코이드(글루코코르티코이드)'가 코로나19의 중증도를 결정짓는 한 가지 인자라는 사실을 발견했다고 7일 밝혔다.

연구팀은 중국 선전 제3인민병원에서 치료받은 코로나19 환자 20여 명의 데이터를 정밀 분석했으며 중증 환자 11명과 나머지 경증 환자들의 차이에 주목했다.

유독 중증 환자에게서 '호중구'라는 면역세포가 지나치게 활성화된 사실을 확인했다. 호중구는 백혈구의 한 종류로 몸속에 들어온 바이러스 같은 항원을 물리치기 위해 싸운다. 이 호중구가 필요 이상으로 발현하면 주변 세포를 무차별적으로 공격해 우리 몸에 막대한 피해를 입힌다.

즉, 코로나19 중증환자들은 폐에 호중구가 지나치게 활성화돼 염증 반응을 일으켰고 그 결과 폐 손상을 입어 심각한 호흡기 증상을 보이게 된 것.

또한 폐에는 호중구 양을 조절하는 유전자 'CXCL8'가 있는데, 중증 환자의 경우 당질코르티코이드가 제대로 방출되지 못해 이 유전자가 제 기능을 하지 못한 것으로 밝혀졌다.

당질코르티코이드는 콩팥 근처 부신의 부신 겉질에서 생성되는 호르몬으로, 다양한 신체 기능 조절에 관여한다. 특히, 면역반응을 억제하는 호르몬으로도 알려져 있다.

결국, 면역반응 억제 호르몬인 당질코르티코이드가 부족해 호중구 양을 조절하는 유전자가 제대로 기능하지 못했기 때문에 사이토카인 폭풍이 발생한 것.

연구팀은 이번 성과가 중증 환자의 증상 완화 치료제 개발에 실마리를 줄 것으로 기대하며 특히, 사이토카인 폭풍을 일으키는 호중구를 표적으로 한 신약 개발에 도움이 될 거라 평가했다.

연구팀 논문은 8월 28일 면역학 분야 학술지 '프런티어스 인 이뮤놀로지'에 게재됐다.


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