결핵균 감염 이후 바이러스에 감염됐을 때, 결핵이 악화돼 중증 결핵으로 진행되는 면역학적 기전과 원인이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다.
이번 연구로 결핵 환자의 치료와 차세대 결핵백신 개발의 기반과 이해를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
연구팀은 결핵균에 감염된 마우스모델을 확립한 후, 일부 마우스에 면역반응을 유발하는 림프성 뇌수막염 바이러스를 동시 감염시켜 두 그룹간 결핵 진행 경과를 비교했다.
그 결과, 결핵균 단독감염군에서는 심각한 폐 병리가 관찰되지 않았으나 바이러스 동시감염군에서는 괴사성 육아종을 동반한 광범위한 폐 염증이 관찰되었고 매우 높은 수준의 결핵균 증식이 나타났다.
연구팀은 마우스모델의 폐 조직과 배수림프절에 대한 면역반응 분석을 통해 바이러스 감염을 원인으로 한 결핵 병리 악화와 과도한 결핵균 증식 기전을 확인했다.
면역반응 분석 결과, 결핵균에 노출된 이후, 바이러스 감염으로 인해 1형 인터페론이 과도하게 증가했고 이로 인해 결핵균 제어에 필수적인 결핵균 특이적 T세포가 폐 조직 내에서 감소하는 것으로 나타났다.
또한 연구팀은 결핵균 단독감염군, 바이러스 동시감염균, 바이러스 동시감염균에 1형 인터페론 수용체 중화항체 처리군 세 그룹으로 분류해 폐 조직 면역세포들에 대한 단일세포 수준의 정밀 전사체 분석을 진행했다.
그 결과, 중화항체 처리군은 결핵균 단독감염군과 동일하게 바이러스 동시감염에 의한 악화된 폐 병리를 동반한 중증결핵이 나타나지 않았다.
1형 인터페론이 폐 조직 내 특정 큰포식세포가 생산하는 케모카인 CXCL9과 CXCL10의 발현을 억제하고 있음을 확인했다. 해당 케모카인은 활성화된 T세포를 림프절에서 감염조직으로 유입하는 것을 촉진하는 인자로 알려져 있다. 케모카인의 감소는 활성화된 결핵균 특이적 T세포의 폐 조직 내 유입 감소로 이어지고 결핵균 특이적 T세포 유래 2형 인터페론도 감소시켜 결핵균의 활발한 증식을 제어하지 못하고 폐 면역병리를 유발하는 것으로 나타났다.
신성재 교수는 "이번 연구를 통해 바이러스 감염에 의한 중증 결핵 유발 기전에 대해 규명할 수 있었다"면서 "결핵 악화 기전을 규명함으로써 향후 중증 결핵으로의 진행을 억제하는 치료법 개발과 치료제 평가법은 물론 효율적인 결핵백신 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
한편 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업과 선도연구센터사업, 보건산업진흥원 백신실용화기술개발사업의 지원으로 수행됐으며, 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications, IF 14.919)' 최신호에 게재됐다.
장종호 기자 bellho@sportschosun.com
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