선천성 면역 수치때문에 코로나19 생사 가른다!

보통 어린이들은 성인보다 면역력이 약해 같은 질병에 걸려도 더 위험한 경우가 많습니다. 지난 2009년에 유행했던 신종플루도 성인보다 어린이에게 치명적이었습니다.

 

그런데, 코로나 19의 경우 다소 다른 양상을 보입니다. 어린이들은 코로나 19에 걸려도 증상이 가벼워 마치 감기처럼 지나가는 경우가 많은 것인데요, 최근 학술지 '사이언스 중개의학(Science Translational Medicine)'에는 어린이의 코로나 19 증상이 경미한 이유를 밝혀낸 연구가 게재됐습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

목    차

 

1. 코로나19 소아 환자, '선천성 면역' 수치 더 높다

2. 과도한 '후천성 면역'이 증상 악화시킨 것

3. 현재 개발 중 백신, 도움 안 될 가능성 있다

4. 면역반응이 나타나는 시기가 중요하다

5. 사이토카인폭풍 증후군 미스터리 풀었다

6. 연구팀의 제안

7. 글을 마치며

 

 

 

1. 코로나19 소아 환자, '선천성 면역' 수치 더 높다

미국 알버트 아인슈타인 의과대 연구팀은 미국 뉴욕 몬테피오레 병원에 코로나 19로 입원한 성인 환자 65명과 소아 환자 65명을 비교 분석했습니다. 그 결과, 성인은 기계 호흡이 필요할 정도로 악화된 비율이 37%였던 반면, 아이는 기계 호흡이 필요할 정도로 악화된 비율이 8%에 불과했습니다.

 

 

 

 

 

사망률 또한 성인은 28%, 소아는 3%로 큰 차이를 보였습니다. 연구팀에 따르면 소아 환자에게서는 '선천성 면역'과 관련된 사이토카인 수치(IL-17A)가 성인보다 상당히 높게 나타났습니다. 연구팀은 이 사이토카인 수치가 높을수록 코로나 19의 주요 증상 중 하나인 '급성 호흡곤란 증후군(ARDS)'이 생길 위험이 줄어든다고 봤습니다.

 

2. 과도한 '후천성 면역'이 증상 악화시킨 것

사람의 면역 작용에는 두 가지 유형이 있습니다. '선천성 면역'과 '후천성 면역(적응 면역)'입니다. 선천성 면역은 태어날 때부터 있는 것으로, 모든 종류의 병원체가 침입했을 때 빠르게 반응하는 역할을 합니다.

 

이에반해 후천성 면역은 일단 병에 걸린 후 항체를 형성해 생기는 것으로, 특정 바이러스나 미생물을 표적으로 반응하는 것입니다. 예컨대 홍역에 한 번 걸린 후에는 다시 걸리지 않거나, 인공적으로 항원을 만들어 체내에 주사해 특정 질환을 예방하는 등 방식이 후천성 면역에 해당합니다.

 

 

 

 

 

코로나 19로 사망했거나, 기계 호흡이 필요할 정도로 심각한 증상을 보인 환자들은 무사히 회복한 환자들보다 '중화항체' 수치가 높았다고 합니다. 중화항체는 후천적 면역 작용으로 인해 생기는 것으로, 특정 바이러스에 감염된 후 그에 대응해 만들어지는 항체를 말합니다.

 

연구팀은 이를 근거로 심한 코로나19 증상이 지나친 적응 면역으로 인해 발생하는 것으로 추측했습니다. 면역 반응이 제대로 이뤄지지 않아서 증상이 심해진 것이 아니라, 오히려 과도한 면역 반응으로 인해 염증 반응이 심하게 나타났다는 의미입니다.

 

3. 현재 개발 중 백신, 도움 안 될 가능성 있다

이번 연구 결과는 앞으로 코로나19 백신을 만드는 데도 유의미한 영향을 미칠 것으로 보입니다. 연구를 주도한 벳시 해롤드 박사는 "현재 개발 중인 대부분의 백신 후보는 중화항체 수준을 높이는 것을 목표로 하고 있다"며 "그러나 중화항체가 풍부한 혈장은 이미 증상이 나타난 성인에게 도움이 되지 않을 가능성이 있다"라고 말했습니다.

 

 

 

 

 

 

그는 이어 "코로나19 백신에 선천성 면역을 높이는 등 다른 방법으로 면역을 촉진하는 백신을 고려해볼 수 있을 것"이라고 덧붙였습니다.

 

여기서 선천성 면역수치에 대해 좀 더 자료를 찾아보았습니다. 다음과 같은 자료가 더 있더군요.

 

4. 면역반응이 나타나는 시기가 중요하다

 

면역반응이 나타나는 시기에 따라 코로나 19 증상이 달라질 수 있습니다.  

로스앤젤레스의과대학 연구팀이 면역반응 시기와 코로나 19 심각성 간의 연관성을 조사한 결과, 적응 면역반응이 조기에 활성화되면 증상이 더욱 심해질 가능성이 있습니다. 연구팀은 선천적인 면역반응과 적응 면역반응의 상호작용으로 코로나 19가 재발할 가능성도 있다고 밝혔습니다.

 

 

 

 

 

인간과 다른 척추동물은 감염됐을 경우 활성화되는 두 가지 주요 방어선이 있습니다. 선천성 면역력과 적응 면역력입니다. 두 가지 모두 병원균을 처리하는 특정 타이밍이 있는데 선천성 면역력은 감염 초기 단계를 억제하기 위해 가장 먼저 활성화되며 선천성 면역력이 제 기능을 하지 못하면 적응 면역력이 감염을 없애기 위해 전신 프로토콜을 이동시킵니다. 

 

5. 사이토카인폭풍 증후군 미스터리 풀었다

 

로스앤젤레스의과대학 연구팀은 코로나 19 환자의 면역반응이 증상의 심각성에 영향을 미친다고 주장했습니다. 이번 연구로 일부 환자에게서 발생하는 사이토카인 폭풍 증후군의 미스터리를 풀 수 있었습니다. 

 

 

 

 

 

상황에 따라 바이러스와 면역체계 방어선 간의 상호작용이 면역 관련 합병증으로 이어질 수 있습니다. 방어선 중 하나가 조기에 작동하면 사이토카인폭풍이 발생할 수 있지만, 방어선 중 하나가 지연되면 바이러스를 이겨내지 못할 수 있습니다. 면역체계 타이밍이 환자 생존에 매우 중요합니다.

 

 

 

 

유안 웨이밍 교수는 “감염이 지속되면 다중 계층을 갖춘 적응 면역반응 전체가 움직일 수 있습니다. 바이러스 활성화 시간이 길어지면 면역체계 과잉 반응으로 이어지고, 건강한 세포를 죽이고 조직 손상을 유발하는 사이토카인 폭풍을 유발한다”고 설명했습니다.

연구팀은 바이러스성 감염의 역동성을 이해하기 위해 표적세포 제한 모델(target cell-limited model)을 활용하여 코로나 19 및 인플루엔자 환자를 대상으로 선천성 및 적응 면역반응의 기능을 조사했습니다. 

인플루엔자 바이러스는 상기도 체계 표면의 특정 숙주 세포를 빠르게 감염시킬 수 있습니다. 이 병원균은 2~3일 만에 표적 세포 대다수를 쉽게 제거할 수 있습니다. 인플루엔자는 더 많은 세포를 표적으로 삼지 않고 추가 번식을 중단할 가능성이 있으며 선천성 면역력이 활성화돼 인플루엔자 바이러스를 제거합니다.

 

 

 

 

신종 코로나바이러스는 인플루엔자만큼 빠르게 공격하지 않습니다. 전체 호흡기를 서서히 공격하며 평균 6일 정도의 긴 잠복기를 갖습니다. 신종 코로나바이러스는 빠르게 확산해 표적 세포를 죽이지 않기 때문에 오랜 수명을 유지하고 이 때문에 선천성 면역력이 제 기능을 발휘하지 못하며 이 때문에 적응 면역력의 조기 활성화로 이어지는 것입니다.

연구팀은 조기 활성화의 위험을 강조했습니다. 적응 면역반응이 시작되면, B세포와 T세포가 이동해 코로나바이러스를 효과적으로 제거할 수 있도록 돕지만, 선천성 면역반응까지 진행 중이라면, 오히려 상황이 악화할 수 있습니다. 그 이유는 호흡기 염증 반응이 심해져 유해한 표적 세포와 유익한 세포 모두 파괴하기 때문입니다.

 

 

 

 

 

결국 면역세포 수가 급증했기 때문에 사이토카인폭풍 증후군이 나타날 위험이 커지는 것입니다. 염증성 화학물질인 사이토카인의 누적된 수치가 건강한 세포까지 손상시킬 수 있습니다. 두 가지 면역반응의 영향이 바이러스 입자를 현저하게 줄일 수 있지만, 면역반응이 체내에서 완전하게 해제되지 않았기 때문에 코로나 19가 재발할 수도 있습니다. 바이러스가 다시 재발할 때까지 증상은 일시적으로 사라질 수 있습니다.

 

6. 연구팀의 제안

 

연구팀은 선천성 면역력과 적응 면역력의 상호작용을 중단할 수 있는 치료법을 제안했습니다. 이를 통해 사이토카인폭풍과 코로나 19 재발을 예방할 수 있다는 것입니다.

 

초기 연구에서는 코르티코스테로이드 같은 특정 면역 억제제가 증상을 개선하는 것으로 확인됐습니다. 연구팀은 “여러 가지 치료제를 사용하는 것은 표준 치료법을 결정하는 데 도움이 될 수 있다”라고 덧붙였습니다

 

7. 글을 마치며

 

그동안 왜 건강한 사람이 사이토카인폭풍 증상으로 인해 갑자기 증상이 악화되었는지 이해를 못했었는데 이번 포스팅을 하면서 공부를 하게 되었습니다.

 

코로나 19 바이러스의 위험성을 다시 한번 인식하게 되는 계기였고 이를 해결할 수 있는 단서를 해외 연구팀에서 제안한 만큼 향후 코로나 치료제 개발이 많은 도움이 되길 기원합니다. 

 

 

 

 

 

파트너스 활동의 일환으로 수수료를 지급받음