"위중한 코로나19 증상, 백혈구 과잉 활성화가 원인일 수도"

2020.04.20 18:05

급성 호흡곤란 있으면 '호중구 세포외 트랩'이 폐 등 손상

콜드스프링하버 연구소, '실험의학저널'에 논문

 

 


호중구
많을 때 전체 백혈구의 70%를 차지하는 호중구는 NETs라는 독성 DNA 망(화살표)으로 박테리아 등 병원체를 공격한다.
콜드스프링하버 연구소 Egeblad lab 제공

 

 

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 심해지면 급성 호흡곤란 증후군(ARDS), 폐렴 및 광범위한 폐 손상, 기도의 짙은 가래, 혈전 등 증상이 나타난다.

 

병세가 위중한 코로나19 환자는 인공호흡기를 쓰다가 나중엔 에크모(ECMO·체외막형 산소화 장치)까지 동원하지만, 상당수가 결국 생명을 잃는다.

 

에크모는 심장과 폐가 멈춘 환자의 몸에서 피를 뽑아 산소를 공급한 뒤 돌려보내는 장치로 환자를 살리는 마지막 수단으로 쓰인다.

 

그런데 ARDS 등 코로나19의 위중한 증상들이, 백혈구의 일종인 호중구(neutrophils)의 과잉 활성화에서 비롯될 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

 

박테리아 등 병원체가 발견되면 호중구는 DNA를 방출해, 독성 효소를 함유한 DNA 망(web)으로 병원체를 집어삼킨다.

 

그런데 급성 호흡곤란 증후군이 생긴 경우에는 '호중구 세포외 트랩(NETs)'이라는 이 DNA 망이 폐와 다른 주요 기관에 심한 손상을 가한다는 것이다.

 

호중구는 전체 백혈구의 55~70%를 차지하는 과립구 세포로서 선천 면역의 핵심 역할을 한다.

 

이 연구는 미국의 콜드스프링하버 연구소·페인스타인 의학 연구소·텍사스대 MD 앤더슨 암 센터, 캐나다의 맥길대 보건센터 연구소 등 11개 연구기관이 참여한 '네트워크(NETwork) 컨소시엄' 이 수행했고, 관련 논문은 20일 '실험의학저널(Journal of Experimental Medicine)'에 실렸다.

 


기관별 NETs 유발 증상
NETs는 낭포성 섬유증 환자의 기도에 가래를 축적하고, 독감 등 환자에겐 급성 호흡곤란 증후군을 일으킨다.
아울러 아테롬성 동맥 경화증, 대동맥류, 미세혈전증 등 심혈관계 질환의 원인이 되기도 한다.
 

 

 

 

호중구 세포외 트랩(NETs)이 처음 발견된 건 2004년이다. 하지만 지금까진 다른 질병과 관련된 작용에만 연구가 집중돼, 과학자들 사이에 널리 알려지진 않았다.

 

네트워크 컨소시엄이 코로나19에 주목한 건, 과도한 NETs 활성화로 생기는 호흡곤란 증상이 중증 코로나19 환자의 ARDS와 유사했기 때문이다.

 

다른 폐 감염증 환자와 달리 코로나19 환자의 기도엔 짙은 가래가 생기고, 정상보다 훨씬 높은 비율로 전신 혈전이 발생하는 것도 NETs를 연상시켰다.

 

실제로 NETs는 암이나 패혈증 환자의 혈액에서 혈전 생성을 촉진하기도 한다.

 

네트워크 컨소시엄의 과학자들은 이번 연구 결과를 토대로 NETs 과민 반응이 코로나19의 공통적인 특징인지 밝히는 데 주력하고 있다.

 

NETs의 과도한 활성화가 코로나19의 위중한 증상을 유발한다는 게 입증되면 유망한 치료법 개발의 길이 열릴 것으로 과학자들은 기대된다.

 

아울러 NETs와 호중구의 이상 작용으로 발생하는 낭포성 섬유증, 통풍, 류머티즘 관절염 등에 쓰이는 치료법이 코로나19 환자의 과도한 NETs 활성화를 막을 수 있다는 제안도 나온다.

 

논문의 공동 교신저자인 페인스타인 연구소의 벳시 반스 교수는 "코로나19의 위중한 병세나 특별한 임상적 특징이 NETs의 존재와 연관돼 있는지를 확인하는 게 중요하게 될 것"이라고 말했다.

 

/연합뉴스

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