신성재·권기웅 교수, 연세대 생명시스템대학 하상준·이인석 교수·강태건 박사와 공동연구
마우스에 면역반응 유발하는 림프성 뇌수막염 바이러스 동시 감염시켜 '결핵 진행 경과' 비교
바이러스 동시 감염군, 괴사성 육아종 동반한 폐 염증서 '매우 높은 결핵균 증식'
바이러스 감염 원인으로 한 '결핵 병리 악화와 과도한 결핵균 증식 기전' 확인
신 교수 "중증 결핵 억제 치료법 개발과 치료제 평가법, 결핵백신 개발에 기여"
논문, 국제학술지 'Nature Communications 최신호'에 게재
[보건타임즈] 결핵균 감염 이후 바이러스에 감염됐을 때, 결핵이 중증 결핵으로 악화되는 면역학적 기전과 원인(논문보기)이 밝혀졌다.
이 연구로 결핵 환자의 치료와 차세대 결핵백신 개발의 기반과 면역학적 기전, 발병원인을 이해할 수 있을 것으로 기대된다.
연세대 의대 미생물학교실 신성재·권기웅 교수와 연세대 생명시스템대학 하상준·이인석 교수·강태건 박사 연구팀은 13일 마우스모델을 통해 결핵 감염 이후 바이러스 감염으로 중증 결핵으로 진행되는 면역학적 기전과 핵심 인자를 밝혔다.
이를 통해 결핵 악화를 효율적으로 제어할 방법과 원리를 제시했다.
이 연구 결과를 상세하게 다룬 논문은 'Viral coinfection promotes tuberculosis immunopathogenesis by type I IFN signalingdependent impediment of Th1 cell pulmonary influ'란 주제로 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications, IF 14.919) 최신호'에 게재됐다.
결핵은 후천성면역결핍증(AIDS), 말라리아와 함께 WHO(세계보건기구)가 지정한 3대 감염질환 중 가장 심각한 감염병이다.
현재까지 전 세계 인구 중 약 20억 명이 결핵균에 감염된 것으로 추정된다.
질병관리청 자료에 따르면 우리나라도 과거보다 결핵 유병률이 많이 하락했지만 2021년 결핵의 발생률과 사망률은 여전히 OECD 회원국 중 가장 높은 편이다.
결핵 환자 중 활동성 결핵 환자는 심각한 폐 병리를 수반한 중증 결핵으로 악화되기도 한다.
최근 다제내성 결핵균, 고병원성 결핵균의 증가, C19 바이러스의 유행 등으로 결핵 관리의 중요성이 높아지고 있으나, 결핵 감염 이후 바이러스 감염으로 발병하는 중증 결핵 등의 원인은 명확히 밝혀지지 않았다.
연구팀은 결핵균에 감염된 마우스모델을 확립한 후, 일부 마우스에 면역반응을 유발하는 림프성 뇌수막염 바이러스를 동시 감염시켜 두 그룹 간의 결핵 진행 경과를 비교했다.
이 결과, 결핵균 단독 감염 군에선 심각한 폐 병리가 관찰되지 않았으나 바이러스 동시 감염군에서는 괴사성 육아종을 동반한 광범위한 폐 염증이 관찰됐으며 매우 높은 수준의 결핵균이 증식했다. (그림 1, 2)
연구팀은 마우스모델의 폐 조직과 배수 림프절에 대한 면역반응 분석을 통해 바이러스 감염을 원인으로 한 결핵 병리 악화와 과도한 결핵균 증식 기전을 확인했다.
면역반응 분석 결과, 결핵균에 노출된 이후, 바이러스 감염으로 발생하는 1형 인터페론이 과도하게 증가해 결핵균 제어에 필수 결핵균 특이적 T세포가 폐 조직 내에서 감소하는 것으로 나타났다.
연구팀은 결핵균 단독감염군, 바이러스 동시 감염균, 바이러스 동시 감염균에 1형 인터페론 수용체 중화항체 처리군으로 세 그룹을 나눠 폐 조직 면역세포들에 대한 단일 세포 수준의 정밀 전사체를 분석했다.
이 결과, 중화항체 처리 군은 결핵균 단독감염 군과 동일하게 바이러스 동시감염에 의한 악화된 폐 병리를 동반한 중증 결핵이 나타나지 않았다.
1형 인터페론이 폐 조직 내 특정 큰 포식 세포가 생산하는 케모카인 CXCL9과 CXCL10의 발현을 억제하고 있음을 확인했다.
이 케모카인은 활성화된 T세포를 림프 절에서 감염조직으로 유입하는 것을 촉진하는 인자로 알려져 있다.
케모카인의 감소는 활성화된 결핵균 특이적 T세포의 폐 조직 내 유입 감소로 이어지는 것은 물론 결핵균 특이적 T세포 유래 2형 인터페론도 감소시켜 결핵균의 활발한 증식을 제어하지 못한 데다 폐 면역 병리를 유발하는 것으로 나타났다.
신 교수는 "이 연구를 통해 바이러스 감염에 의한 중증 결핵 유발 기전을 규명할 수 있었다"면서 "이로써 향후 중증 결핵으로 진행을 억제하는 치료법 개발과 치료제 평가법은 물론 효율적인 결핵백신 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
이 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업과 선도연구센터사업, 보건산업진흥원 백신실용화기술개발사업의 지원으로 수행됐다.
기사최종편집일: 2024-04-29 19:07:48
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