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코로나19 중증도 결정하는 ‘바이오 마커’ 찾았다

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코로나19 중증도 결정하는 ‘바이오 마커’ 찾았다

2020.09.07 13:24
이홍규 KAIST 의과학대학원 교수(왼쪽)와 박장현 석박사통합과정 연구원. KAIST 제공.
이홍규 KAIST 의과학대학원 교수(왼쪽)와 박장현 석박사통합과정 연구원. KAIST 제공.

국내에서 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 위중증 환자가 최근 2주간 급증하고 있는 가운데 국내 연구진이 코로나19 중증 환자와 경증 환자를 쉽게 판별할 수 있는 ‘바이오 마커’를 발견했다. 

 

KAIST는 이홍규 의과학대학원 교수 연구팀이 코로나19의 중증도를 결정하는 인자를 발견했다고 7일 밝혔따. 혈액에 있는 백혈구 중 50~70%를 차지하는 선천 면역세포인 ‘호중구’와 콩팥 근처에서 생성되는 면역반응 억제 호르몬인 ‘당질코르티코이드’의 연관성을 밝힌 연구결과다. 

 

코로나19 환자의 중증도 예상은 의료시스템과 의료자원을 미리 예측하는 데 도움을 준다. 환자의 중증도를 예상하고 판별하려면 확실한 바이오 마커가 필요하다. 또 중증 환자를 선별적으로 치료할 수 있는 표적 치료제도 중요하다. 

 

코로나19 중증 환자들은 급성 호흡곤란 증후군의 증상을 보이고 폐 조직에서 심한 손상이 관찰된다. 호중구 등 다양한 면역세포들이 바이러스 감염으로부터 보호하기 위해 면역반응을 일으키지만 과잉 염증 반응으로 알려진 사이토카인 폭풍처럼 과도한 면역반응으로 오히려 장기를 손상시킬 수도 있다. 

연구내용 모식도. KAIST 제공.
연구내용 모식도. KAIST 제공.

이홍규 교수 연구팀은 유전자 발현 옴니버스(GEO)에 공개된 코로나19에 감염된 경증 및 중증 환자의 기관지 폐포 세척액에 존재하는 단일세포 유전정보를 분석했다. 분석 결과 그동안 곰팡이나 세균 감염에서만 중요성이 알려졌지만 바이러스 감염시에는 상대적으로 중요성이 알려지지 않았던 호중구의 과활성화로 인해 코로나19 중증 증상이 생긴다는 사실을 밝혔다. 

 

연구팀은 대식세포 등 골수 유래 면역세포 내에서 발현하는 ‘케모카인’에 의해 호중구 유입이 증가함을 밝혔다. 케모카인은 백혈구 활성화 작용을 하는 저분자 단백질로 ‘CXCL8’이 대표적이다. 연구팀은 골수에서 유래한 면역세포 내 당질코르티코이드 수용체 발현에 따라 CXCL8 생성이 조절되고 이는 결과적으로 호중구의 유입 및 활성도와 연관된다는 사실도 규명했다. 

 

이홍규 교수는 “이번 연구결과는 코로나19 환자들의 중증도를 결정하는 바이오 마커를 발견한 것”이라며 “덱사메타손 등 당질코르티코이드 억제제를 활용해 중증도를 개선할 치료제 개발에 단초를 제공할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 국제면역학회연합이 발간하는 면역학 전문 학술지 ‘프론티어스 인 이뮤놀로지’ 8월 28일자 온라인판에 게재됐다. 

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