IBS 바이러스연, 4종의 숙주세포 감염전략 확인
기관지 세포 공통 표적..코로나19, 섬포세포 감염
기관지 세포 공통 표적..코로나19, 섬포세포 감염
기초과학연구원(IBS)은 최영기 한국바이러스기초연구소 신변종바이러스 연구센터장 연구팀이 이주연 국립보건연구원 신종바이러스연구센터장 연구팀과 공동으로 인체감염을 유발했던 4종의 코로나바이러스에 서로 다른 숙주세포 감염 전략을 확인했다고 30일 밝혔다.
코로나바이러스는 호흡기와 소화기 감염병을 유발하는데, 지금까지 인간에게 감염을 일으킨 바이러스는 총 7종에 달한다. 사스(2003년)를 비롯해 메르스(2012년), 코로나19(2019년) 등 세계적인 팬데믹을 일으킨 코로나바이러스와 매년 반복되는 감기 코로나바이러스 등이 포함된다. 코로나바이러스는 야생동물과 가축에 널리 존재하면서 종을 넘어 전파될 가능성도 커 넥스트 팬데믹 우려가 지속적으로 제기된다.
지금까지의 연구는 개별 코로나바이러스만 다뤘을 뿐, 여러 코로나바이러스 간 감염 메커니즘 차이를 복합적으로 분석한 연구는 거의 없었다. 연구팀은 인간 기관지를 구성하는 주요 네 가지 세포인 기저세포, 클라라세포, 잔세포, 섬모세포 등이 온전하게 자란 기관지 오가노이드(장기 유사체)를 제작했다.
먼저 사스, 메르스, 코로나19, 감기 코로나바이러스 등 4종의 코로나바이러스를 기관지 오가노이드에 모두 감염시키자 총 세포수는 감소했지만, 호흡기 점액을 생성하는 잔세포 수는 증가했다. 코로나바이러스의 침입에 대항해 점액을 바탕으로 기도 상피의 면역반응이 일어난다는 것을 의미한다.
연구팀은 각 코로나바이러스가 주로 표적하는 기관지 세포에 차이가 있음을 확인했다. 감기 코로나바이러스는 클라라세포를 주로 감염시키는 반면 사스와 코로나19 바이러스는 섬모세포를 주로 감염시켰다. 메르스 코로나바이러스는 잔세포에서 감염 친화성을 보였다.
제1저자인 박동빈 박사후연구원은 "4종 중 감기 코로나바이러스는 감염시킨 세포의 수 자체는 가장 많았지만, 세포 내 바이러스 증식 정도는 가장 낮았다"며 "사스, 메르스, 코로나19와 달리 감기의 병원성이 낮은 이유이 이 때문으로 추정된다"고 설명했다.
연구팀은 4종 바이러스에 대한 숙주 반응도 확인했다. 바이러스 감염 시 염증반응에 관여하는 유전자 발현이 증가하지만, 바이러스 감염과 증식을 저지하는 인터페론 유전자 발현은 감소하는 것이 4종의 코로나바이러스에서 공통적으로 나타났다.
최영기 센터장은 "코로나바이러스 종류에 따라 클라라세포와 잔세포의 역할이 더 클 수 있음을 제시한 연구결과"라며 "숙주와 바이러스 간 상호작용과 항바이러스 메커니즘에 대한 통찰력을 넓힌 만큼 향후 각 코로나바이러스에 특이적 표적 치료전략 개발에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '의학바이러스 저널(지난 9일자)' 온라인에 게재됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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