코로나19 바이러스, T세포 공격 대신 사이토카인 폭풍 일으켜 면역기능을 무력화

코로나 중증환자들, 혈액 내 T세포 현저히 낮은 수치
코로나19 바이러스가 사이토카인 폭풍 일으켜 T세포 고갈시켜

코로나19는 고령자와 고혈압, 당뇨, 천식, 결핵, 신부전 등 만성적인 질병을 갖고 있는 기저질환자에게 위험한 것으로 알려져 있다. 그렇지만 최근 20~30대 젊은 감염자들도 갑자기 상태가 악화되는 경우가 나타나고 있다. 질병관리본부에서는 일종의 면역과잉반응인 ‘사이토카인 폭풍’ 때문인 것으로 의심하고 있다.

중국 3군의과대학 면역학연구소, 중앙현장사령부 부설병원, 육군의과대 기초의과학부, 우한과학기술대 부설 한양병원 공동연구팀은 사이토카인 폭풍이 인체 면역세포인 T세포를 고갈시켜 코로나19 환자의 증상을 갑자기 악화시킨다는 사실을 밝혀냈다. 또 바이러스를 차단해줄 수 있는 고농도 사이토카인도 발견했다. 이 같은 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘면역학의 최전선’(Frontiers in Immunology) 1일자에 실렸다.

사이토카은 폭풍은 외부에서 침투한 바이러스에 대항하기 위해 체내 면역작용이 과다하게 일어나면서 일반 세포의 DNA가 변형되면서 감염 증상이 심각해지는 현상이다. 사이토카인 폭풍은 면역 과잉 반응으로 인해 나타나기 때문에 면역력이 높은 젊은 층에서 발생할 확률이 높다. 특히 대규모 염증반응과 다발성 장기손상을 일으켜 심각한 증상을 일으키고 단기간 사망에 이르는 경우가 많다.

연구팀은 2019년 12월부터 2020년 1월까지 중국 우한 지역에 있는 두 곳의 병원에 입원한 생후 5일~97세 환자 522명과 건강한 일반인 40명을 대상으로 T세포와 혈청 사이토카인 농도를 조사했다.

연구팀은 코로나19 환자들의 혈액에서 백혈구의 한 종류인 림프구 숫자가 비정상적으로 적은 것을 발견하고 T세포와 사이토카인 폭풍에 대해 주목했다.분석결과 코로나19 감염환자의 76%가 CD4+, CD8+ 같은 면역 T세포 수치가 현저하게 낮은 것으로 나타났다. 감염 환자 중에 상태가 심각해 집중치료실(ICU)에 입원한 사람은 그렇지 않은 사람보다 T세포가 더 낮은 것으로 조사됐다. 코로나19 바이러스는 T세포를 직접 공격하는 것이 아니라 사이토카인 폭풍을 유발시켜 T세포 고갈을 유발시킨다는 설명이다. 이 때문에 사이토카인 폭풍 속에 살아남은 T세포로는 바이러스의 확산을 막을 수 없게 되는 것이다. 결국 2차 감염에 취약하게 만들고 갑작스럽게 증상이 악화된다.

연구팀은 이 때문에 코로나19 치료제는 T세포 숫자를 회복시키고 사이토카인 폭풍을 막는 쪽으로 개발돼야 한다고 제안했다. 연구팀은 코로나19 치료제로 주목받고 있는 토실리주맙(류머티스 관절염 치료제)이 사이토카인 폭풍을 차단하는데 효과적일 것으로 보이며 에볼라 치료제로 개발됐던 렘데시비르는 T세포 고갈을 막을 수 있을 것으로 보이지만 추가적 연구가 필요하다고 밝혔다.

첸 용웬 3군의대 면역학연구소 교수는 “이번 연구는 코로나19 바이러스가 신체에 어떻게 영향을 미치는지에 대해 좀 더 자세히 이해할 수 있게 해줘 효과적인 대응방법을 마련할 수 있도록 도와줄 것으로 기대한다”라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr