국내 연구진이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 중증 환자와 경증 환자를 쉽게 판별할 수 있는 생체 표시물(바이오 마커)을 발견했다.
7일 한국과학기술원(KAIST)에 따르면 의과학 대학원의 이흥규 교수 연구팀이 호중구와 당질코르티코이드의 연관성을 밝혀 코로나19의 중증도를 결정짓는 인자를 발견했다.
호중구(neutrophil)는 백혈구 중 50~70%를 차지하는 선천 면역세포로, 세균이나 곰팡이 감염 등에 대응하는 면역세포다. 당질코르티코이드(glucocorticoid)는 부신에서 만들어지는 호르몬으로 다양한 신체 기능 조절에 관여한다. 특히 면역반응을 억제하는 호르몬으로도 알려져 있다.
중증 코로나19 환자들은 급성 호흡곤란 증후군의 증상을 보이고 특히 폐 조직의 심한 손상이 관찰된다. 이에 대응해 호중구 등 다양한 면역체계들이 바이러스 감염으로부터 숙주를 보호하기 위해 면역반응을 보이지만 사이토카인 폭풍(과잉 염증반응)처럼 과도한 면역반응으로 오히려 장기를 손상시킬 수도 있다.
이 교수 연구팀은 유전자 발현 옴니버스(GEO)에 공개된 코로나19 감염 경증 및 중증 환자의 기관지 폐포 세척액에 존재하는 단일세포의 유전 정보를 분석했다. 그 결과, 그동안 곰팡이나 세균 감염 중심으로만 중요성이 알려진 호중구가 바이러스 감염에서 과활성화돼 중증 코로나19가 발생함을 밝혔다.
특히 연구팀은 대식세포 등의 골수 유래 면역세포 내에서 발현하는 'CXCL8'과 같은 케모카인 단백질에 의해 호중구 유입이 증가함을 밝혔다. 연구팀은 골수에서 유래한 면역세포 내의 당질코르티코이드 수용체 발현에 따라 CXCL8의 생성이 조절받으며, 이것이 결과적으로 호중구의 유입 및 활성도와 연관됨을 밝혔다.
이 교수는 "이번 연구 결과는 코로나19의 중증도를 결정하는 바이오 마커를 발굴한 것"이라며 "덱사메타손 등의 당질코르티코이드 억제제를 활용해 중증도를 개선할 치료제 개발에 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.
KAIST 의과학대학원 박장현 석박사통합과정 대학원생이 제1저자로 참여한 이번 연구는 면역학 전문 학술지인 '프론티어스 인 이뮤놀로지'(Frontiers in Immunology)에 게재됐다
