코로나19 중증 환자의 사이토카인 폭풍은 인터페론에 의해 유발된다!

<(위)코로나19 경증 환자는 TNF/IL-1β에 의한 염증반응이 나타나는 반면 (아래)중증 환자는 TNF/IL-1β에 의한 염증반응과 인터페론에 의한 염증반응이 동시에 나타남으로써 과다염증반응이 발생하는 것이다.(출처-2020.07.13. photo@newsis.com)>

《코로나19 및 인플루엔자의 면역표현형 분석 결과 중증 코로나19에서는 제1형 인터페론 역할이 두드러지게 나타난다 Immunophenotyping of COVID-19 and influenza highlights the role of type I interferons in development of severe COVID-19》라는 제목의 우리나라 연구팀 논문이 2020년 7월 10일 국제과학학술지 <과학 면역학 Science Immunology>에 실렸다.

 

이 논문의 저자는 모두 18명으로 전부 국내 연구진이며, 교신저자는 KAIST 신의철 교수와 정인경 교수, 서울아산병원 김성한 교수, 연세대 세브란스병원 최준용 교수 등 4명이다.

 

이 논문의 결론은 제목에서도 알 수 있듯이 호흡곤란증후군과 전신염증을 앓는 코로나19 중증 환자의 경우 면역세포인 단핵구에서 생성되는 인터페론 interferon[사이토카인 cytokine의 일종] 염증반응과 TNF/IL-1β[TNF(종양괴사인자 tumor necrosis factor)와 IL(인터루킨 interleukin) 역시 사이토카인의 일종] 염증반응이 동시에 일어나는 것을 확인했으며, 반면 경증 환자에게서는 인터페론 염증반응이 일어나지 않았다는 것이다.

 

다시 말하면 코로나19 중증 환자에게서만 나타나는 과다염증반응 hyperinflammatory response인 사이토카인 폭풍 cytokine storm은 인터페론에 의한 염증반응의 결과임을 확인한 것이다.

 

연구팀은 건강한 사람 4명, 중증 인플루엔자 입원 환자 5명, 코로나19 중증·경증·무증상 환자 8명에게서 말초혈액을 채취하고, 혈액 내 단핵구[말초혈액 단핵구 PMBCs, peripheral blood mononuclear cells]를 분리하여 얻은 단일세포 single-cell 단핵구가 발현하는 RNA 전사체 transcriptome[모든 RNA를 말함]를 역전사하여 cDNA(complementary DNA, 상보DNA)를 증폭시킨 다음 이 cDNA의 염기서열을 확인하여 발현된 사이토카인 종류를 분석하였다.

 

확인된 시료별 단핵구 발현 사이토카인의 분석 결과는 다음과 같다.

 

1. 모든 코로나19 환자에게서 과다염증반응이 나타났다.

2. 모든 코로나19 환자는 인플루엔자 중증 환자에 비해 특히 TNF/IL-1β 염증반응이 과다했다.

3. 코로나19 중증 환자는 인터페론 염증반응과 TNF/IL-1β 염증반응이 동시에 나타나는 반면, 경증 환자는 인터페론 염증반응이 나타나지 않았다.

4. 인플루엔자 중증 환자에게서도 인터페론 염증반응은 나타났다.

5. 결론적으로 코로나19 중증 환자의 과다염증반응은 인터페론 염증반응이 좌우한다.

 

※출처 1. Lee, J. S. et al., "Immunophenotyping of COVID-19 and influenza highlights the role of type I interferons in development of severe COVID-19", Sci. Immunol. 10. 1126/sciimmunol.abd1554 (2020).

2. 뉴시스 newsis.com 2020. 07. 13. 15:20 입력 기사 "카이스트, 코로나19 중증환자 '사이토카인 폭풍' 원인 규명 성공".

 

2020. 7. 13 새샘