한 가지 약물로 코로나19 확산을 예방하고 폐렴 증상도 완화할 수 있는 방법이 국내 연구진에 의해 제시됐다.
서울대병원은 김현진 이비인후과 교수팀이 동물모델을 통해 항바이러스물질인 ‘인터페론 람다’(IFN-λ)의 바이러스 감염 제어 및 면역조절 기능을 확인했다고 18일 밝혔다.
연구팀은 코로나19 감염 동물모델을 △비강 및 상기도 점막에 흡입형 인터페론 람다를 투약한 치료군 또는 △아무런 처치도 하지 않은 대조군의 두 집단으로 나누고 폐 조직을 분석한 결과, 투약 3일후 치료군의 바이러스 수치가 대조군에 비해 현저히 낮아졌다. 염증 수준을 의미하는 인터루킨(IL)-1β, 종양괴사인자(TNF)-α 유전자 발현량도 치료군에서 대조군보다 감소한 것으로 나타났다.
인터페론 람다는 바이러스 침투 시 체내에서 분비되는 항바이러스 물질로, 감염 초기 단계의 면역반응에 결정적으로 관여한다고 알려졌다.
연구팀은 인터페론 람다를 비강 흡입했을 때 나타나는 폐렴 개선 효과를 정밀하게 확인하기 위해 폐내 유전자 발현 분석을 추가로 시행했다. 그 결과 대조군에 비해 염증 수준이 낮았던 치료군의 폐 조직에서 △손상 회복 △지질대사 △세포·조직재건과 관련된 유전자 발현이 우세한 것으로 나타났다. 치료군에서 손상 회복 유전자(Fabp4)는 약 13배, 조직 재건 관련 유전자(Spp1, Saa3)은 90배 이상 더 많이 발현된 것이다.
연구팀은 "인터페론 람다가 선천 면역반응을 유도해 바이러스성 급성 폐 감염을 완화시키는 것을 확인했다"며 "인터페론 람다가 코로나19 치료제의 좋은 후보물질이 될 수 있다는 사실을 뒷받침한다"고 강조했다. 인터페론 람다를 비강 흡입하면 인터페론을 유도하는 유전자를 감염 초기부터 활성화해 호흡기 감염을 효과적으로 제어할 수 있을 것이라는 게 연구팀의 판단이다.
코로나19 바이러스는 증상이 발현하기 전부터 감염자의 상기도에서 빠르게 증식한다. 바이러스가 사라진 후에도 호흡기에서 유발된 과면역반응으로 인해 일부 감염자에게는 지속적인 폐렴 소견이 남게 된다. 실제 서울대병원 이비인후과의 분석에 따르면 2021년 코로나로 입원했다가 유전자증폭(PCR) 검사에서 음성을 확인받고 퇴원한 환자의 70% 이상이 엑스레이(X-ray) 검사상 폐렴 및 섬유화 관련 소견을 보였다.
이와 같은 특징으로 인해 감염 후 바이러스성 폐렴 증상을 완화하는 코로나19 치료제에 대한 관심이 증대되는 상황이다. 스테로이드, 단일클론항체 등 기존 약물들이 환자의 면역반응에 따라 사용이 제한된다는 한계를 보완할 수 있는 신약에 대한 수요도 여전히 높다.
연구팀은 추가 연구를 통해 선천적으로 분비되는 인터페론 람다를 비강으로 직접 주입할 경우, 바이러스를 사멸시키고 인터페론을 유도하는 유전자 발현을 폐에서 증가시킴으로써 호흡기 바이러스 감염을 제어할 수 있다는 결론에 도달했다. 인터페론 람다의 이러한 기전에 착안해 실제 치료제 개발을 위한 후속 연구에도 돌입한 상태다.
김현직 교수는 “상기도 점막의 면역력을 높이는 치료제를 개발하는 과정에서 호흡기 바이러스 제어 및 폐감염 개선 물질로서 인터페론 람다의 가능성을 증명할 수 있었다”며 “현재 카이스트와 공동으로 치료제를 실제로 개발하기 위한 후속 연구를 진행 중"이라고 말했다. 한편 이번 연구 결과는 면역학 분야 국제학술지 ‘프론티어스인 이뮤놀로지(Frontiers in Immunology)’에 게재될 예정이다.
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