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루이지애나주립대, RSV용 백신 개발을 위한 인터페론의 메커니즘 밝혀내다
2019-06-12 09:00:03
허성환
▲RSV는 일반 감기와 유사한 임상적 증상을 유발하는 호흡계 질환이다(사진=ⓒ123RF)

[메디컬리포트=허성환 기자] 호흡기세포융합바이러스(Respiratory Syncytial Virus, RSV)란 감염성 질병으로 성인에게는 일반 감기와 유사한 증상을 유발한다. 그러나 어린이가 이 질병에 걸리게 되면 상당히 위험한 것으로 간주하고 있으며 기관지염이나 폐염을 유발할 가능성이 40%나 된다. 이 질병을 해결하기 위해 한 팀의 소아과 전문의가 백신을 개발할 수 있는 새로운 연구를 제안했다.

루이지애나주립대학 소아과 연구팀에 따르면, 이 질병을 예방할 수 있는 소극적 및 적극적 방법이 있으며 이는 항체 및 인터페론과 관련이 있다.

RSV 백신 개발에 대한 통찰력

질병통제예방센터(CDC)에 따르면, RSV란 호흡계 질환으로 콧물과 인후염, 고열 같은 감기 증상을 유발한다. 이 바이러스에 감염된 성인은 감기와 유사한 증상을 보이며 1 ~ 2주 후에는 회복된다. 그러나 아동이나 고령자, 면역력이 취약한 사람이 이 바이러스에 감염되면 폐렴과 같은 합병증이 유발된다. 바로 이 때문에 수많은 연구자들이 RSV 백신 개발에 노력을 기울이고 있는 것이다.

그러나 얼마 전까지만 해도 영아가 모체 면역을 통해 감염되는 것을 예방할 수 있는 효과적인 RSV 백신 개발의 성공은 요원한 것처럼 보였다. 이에 연구팀은 바이러스와 그 메커니즘을 조사하기로 결정했다.

먼저 연구팀은 면역 반응에서 1형 인터페론의 가치를 증명하기 위해 문헌을 검토했다. 인터페론이란 세포가 감염되면 배출하는 소형 단백질을 말한다. 그리고 연구팀은 중증의 RSV 증상을 앓고 있는 아동이 인터페론 생성 문제가 있는지 조사했다.

“백신 개발업체는 영아가 인터페론 생성 위치에서 백신에 면역학적으로 어떻게 반응하는지 조사할 필요가 있다. 연구팀의 조사에 따르면, 체내에서 순환하는 중화 항체의 증가만으로는 영아가 질병을 예방하는 데 충분하지 않았다. 따라서 1형 인터페론을 유도하는 것이 중요하다”고 스테파니아 코미에르 교수는 설명했다.

연구팀은 인터페론의 소극적 역할과 RSV 백신의 적극적 기능의 연관성을 밝혀냈다. 그리고 예방 가능한 백신의 효과는 영유아와 아동의 인터페론으로 통합되어야 한다는 것을 확인했다.

▲인터페론은 감염된 세포 내부의 바이러스를 비활성화  방해한다(사진=ⓒ123RF)

바이러스에 대항하는 영아의 인터페론

면역체계에서 사용하는 수많은 입자 가운데 인터페론은 바이러스와 상호작용할 수 있도록 만들어진 화학물질이다. 이 작은 단백질은 시토킨 군이나 다른 세포에 영향을 미치기 위해 세포에서 생성된 물질이다. 그러나 다른 시토킨과는 달리 인터페론은 병원균과 병원균의 내부 핵심 분자를 분열시키는 쐐기처럼 기능하지는 않는다.

그 대신, 인터페론은 관련 세포 사이에서 메신저처럼 기능한다. 즉, 인터페론은 감염된 세포 내부에서 비활성화를 조장해 바이러스를 방해한다. 이 과정을 통해 숙주 세포에 있는 바이러스가 내부 요소를 사용하지 못하도록 막는 것이다. 따라서 감기나 인플루엔자에 감염될 때마다 세포는 인터페론을 생성해 바이러스가 빠른 속도로 증식하는 것을 막는다.

하지만 신생아의 경우에는 면역체계가 미성숙한 상태이며 생후 6개월까지 매우 느린 속도로 발달된다. 이 같은 미성숙한 상태의 면역체계는 감염에 효과적으로 대처하지 못하기 때문에 어린 영유아 사이에서 RSV가 위험하게 작용하는 것이다.

게다가 인터페론에 대한 기존 데이터를 검토한 결과, 영유아의 인터페론 기능에서 특이점을 발견했다. 한 가지 상황을 가정해보면, 인플루엔자 바이러스에 감염된 영유아의 면역 체계는 인터페론 생성을 촉발할 수 있다. 이 같은 반응을 통해 신체는 바이러스에 대처할 수 있는 여유를 벌고 치료가 효과를 보일 때까지 상황을 유지해준다.

하지만 영유아가 RSV에 감염된 또 다른 상황을 가정해보면, 신체는 바이러스를 억제할 수 있는 1형 인터페론을 생성하지 못할 수도 있다. 이는 RSV와 관련된 중증의 기관지염이나 폐렴에 걸린 아이가 보이는 일반적인 현상이다. 이 때문에 바이러스는 효과적으로 세포를 감염시키고 체내에서 복제를 거듭할 수 있게 된다.

영유아에게는 RSV를 중화할 수 있는 항체가 감염을 멈출 수 있을 만큼 충분하지 못하다고 코미에르 교수는 말했다. 따라서 백신은 면역체계의 성능을 개선하기 위해 세포의 1형 인터페론 생성을 촉진할 수 있는 능력을 갖추고 있어야 한다는 것이다.

항체는 바이러스 및 다른 병원균과 결합해 건강한 세포로부터 이를 격리시키고 제기능을 하지 못하게 만드는 화학물질이다. 그리고 이 같은 병원균 결합 위치를 활용하면 감염된 숙주 세포가 기능하지 못하게 만들 수 있다.

이번 연구에서 확인된 전략을 효과적으로 따를 수 있는 백신을 개발한다면 항바이러스 속성을 갖추고 숙주의 면역 반응 결함을 개선할 수 있는 대응책을 만들 수 있을 것이다. 코미에르 교수는 "백신 개발업체에서 영유아의 1형 인터페론의 잠재력의 비밀을 풀어낸다면 영유아만을 위한 효과적인 백신을 개발하는 데 큰 도움이 될 것"이라고 덧붙였다.


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