국내 연구진이 코로나19 중증 환자의 상태를 급격히 악화시키는 사이토카인 폭풍(과잉 염증반응)의 원인을 찾아냈다.

한국과학기술원(KAIST) 의과학대학원 신의철 교수는 코로나19 경증·중증 환자와 독감(인플루엔자) 중증 환자의 혈액을 최신 유전자 연구 기법으로 분석한 결과, 항바이러스 작용 사이토카인으로 알려진 인터페론(IFN-1)이 오히려 과잉 염증반응을 촉발할 수 있다는 사실을 발견했다고 13일 밝혔다.

코로나19 경증·중증 환자에서의 인터페론 작용 차이 /KAIST 제공.
코로나19 경증·중증 환자에서의 인터페론 작용 차이 /KAIST 제공.
공동연구팀은 중증 및 경증 코로나19 환자로부터 혈액을 얻은 후 면역세포들을 분리하고 ‘단일 세포 유전자발현 분석’ 기법을 통해 세포의 특성을 상세히 분석했다. 그 결과 중증·경증을 막론하고 코로나19 환자의 면역세포에서 염증성 사이토카인의 일종인 종양괴사인자(TNF)와 인터루킨-1(IL-1)이 공통적으로 나타나는 현상을 발견했다. 특히 인터페론이라는 사이토카인 반응이 중증 환자에게서 특징적으로 강하게 나타난다는 점을 확인했다.

인터페론은 사이토카인의 일종으로 숙주 세포가 바이러스, 세균, 기생균 등 다양한 병원체에 감염될 때 합성되고 분비되는 당단백질이다. 일반적으로 인터페론은 항바이러스성 효과로 인체에 도움이 되는 물질로 알려져 있다.

이번 연구 성과는 인터페론을 표적으로 하는 새로운 치료 방법에 대한 가능성을 보였다는 평가를 받는다. 기존에는 중증 코로나19 환자의 염증반응 완화를 위해 스테로이드제 등 항염증 약물을 사용했다. 현재 연구팀은 중증 코로나19 환자의 과잉 염증반응을 완화해 환자 생존율을 높일 수 있는 약물을 시험관 내에서 효율적으로 검색하고 발굴하는 방법을 개발하는 후속연구를 진행 중이다.

연구팀은 "이번 연구는 코로나19 환자의 면역세포에서 어떤 일이 벌어지는지 상세히 연구함으로써 향후 치료전략을 설계할 수 있는 토대를 마련했다는 점에서 중요하다"며 "중증 코로나19 환자의 생존율을 높일 수 있도록 새로운 면역기전 연구 및 환자 맞춤 항염증 약물 사용에 관한 연구를 지속적으로 수행할 것이다"라고 전했다.

한편 이번 연구 성과는 면역학 분야 국제 학술지인 사이언스 면역학(Science Immunology)에 지난 10일(현지시각) 게재됐다.

김연지 기자 ginsburg@chosunbiz.com