IBS, "비강에 직접 백신 투여해야"…새 예방·치료 전략 제시
◆…코로나19 감염 초기 비강 섬모세포에서만 다량 증식한 코로나19 바이러스 [기초과학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]
신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)을 일으키는 '사스 코로나바이러스-2'(SARS-CoV-2·코로나19 바이러스)의 초기 감염 기전이 처음으로 밝혀졌다.
기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 고규영 단장과 전북대 감염내과 이창섭 교수 연구팀은 코로나19 바이러스의 복제 순간을 처음으로 포착, 초기 감염의 주요 표적이 비강(코안) 섬모 상피세포임을 확인했다고 2일 밝혔다.
◆…비강 섬모세포 끝부분에 다량 존재하는 코로나19 바이러스 ACE2수용체 [기초과학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]
코로나19가 발병한 지 1년 6개월 넘게 지났지만, 인체 감염 기전은 여전히 불분명하다.
상기도 조직인 비강이나 인두, 후두, 기관지 등을 통해 감염된다고 알려졌을 뿐 정확한 표적 부위는 밝혀지지 않았다.
코로나19 바이러스는 숙주세포의 ACE2 수용체 단백질 등을 이용해 세포 내로 침투하는데 기존 분석법으로는 단백질의 정확한 분포를 파악하기 힘들었다.
코로나19 환자 대부분이 진단 시점에 이미 일차 바이러스 감염이 끝난 상태라 초기 감염 기전을 파악하는 데 어려움이 있었다.
연구팀은 코로나19 초기 경증 환자로부터 얻은 검체를 면역형광염색과 최신 단일세포 유전자발현 측정 기법을 이용해 분석, ACE2 수용체 단백질이 코안 섬모세포의 가장 끝부분인 공기와 맞닿은 부분에 집중적으로 분포함을 확인했다.
코로나19 바이러스가 섬모세포의 공기 접촉면에 결합해 세포 내로 침투한 뒤 증식한다는 뜻이다.
이로써 비강 섬모세포가 코로나바이러스 감염의 시발점임을 새롭게 밝혔다.
연구팀은 코로나19 초기 환자의 비강·구강세포를 분석한 결과 코로나19 바이러스가 비강 섬모세포에서만 복제·증식함을 처음으로 확인했다.
◆…코로나19 바이러스의 비강 섬모세포 감염 기전 [기초과학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]
ACE2 수용체 단백질이 없는 비강 분비세포나 구강 상피세포에서는 감염이 일어나지 않았다.
고규영 단장은 "경증 환자는 코로나19 바이러스 증식이 8일 안에 끝났으며, 손상된 섬모세포가 빠르게 재생되는 모습을 보였다"며 "이는 비강 점막 면역이 코로나19 치료의 핵심이라는 뜻"이라고 말했다.
이어 "비강 내 백신을 투여해 점막 면역을 형성하는 것이 새로운 코로나19 예방·치료 전략이 될 것"이라고 제안했다.
이번 연구 결과는 권위 있는 국제 학술지 '임상연구저널'(Journal of Clinical Investigation) 이날 자 표지 논문으로 실렸다.
