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A24형 백혈구 항원 보유자, 기억 T세포 '교차 반응' 강해

면역 손상 혈액암 환자도 효과, 표적 백신 개발 가능성 '주목'

일본 이화학연구소, 저널 '커뮤니케이션 바이올로지'에 논문

 신종 코로나바이러스(SARS-CoV-2)와 감기 바이러스는 같은 코로나 계열 바이러스다.

'코로나'라는 이름은, 스파이크 돌기가 표면에 뻗어 나온 바이러스 입자의 모양이 왕관과 비슷해서 붙었다.

지금까지 인간에게 감염병을 일으키는 것으로 확인된 코로나바이러스는 신종 코로나를 비롯해 사스(중증 급성호흡기증후군ㆍSARS-CoV), 메르스(중동호흡기증후군ㆍMERS-CoV), 계절성 인간 코로나(HCoVs) 4종까지 모두 7종이 있다.

이 가운데 '계절성 인간 코로나'가 흔히 말하는 감기 바이러스다.

신종 코로나가 나타나기 오래전부터 인간은 같은 코로나 계열 바이러스, 즉 감기 바이러스에 노출돼 왔다는 얘기다.

코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 팬데믹이 터지자 많은 과학자가 신종 코로나와 감기 코로나의 '교차 면역' 가능성에 주목한 이유가 여기에 있다.

물론 감기를 앓은 사람이라고 너나없이 코로나19에 대한 면역력이 생기는 건 아니다.

그렇다면 어떤 사람이 이런 교차 면역의 효과를 크게 볼 수 있을까.

특정 유형의 백혈구 항원(HLA)을 가진 사람이 감기를 앓고 나면 코로나19에 대해 면역 반응이 강하게 나타난다는 연구 결과가 나왔다.

이 유형의 항원 보유자가 코로나19에 걸리면 감염 세포를 파괴하는 킬러 T세포가 왕성한 반응을 보였다.

이런 킬러 T세포는 감기 코로나의 특정 스파이크 단백질 부위에 반응하는 면역 기억이 있었다.

감기 바이러스에 감염됐던 면역 기억이 킬러 T세포를 자극해 코로나19에 대응하게 했다는 의미다.

이 연구는 일본 이화학연구소(RIKEN) 통합 의학 센터의 후지 신이치로 박사팀이 수행했다.

관련 논문은 네이처 리서치에서 발행하는 오픈 액세스 저널 '커뮤니케이션 바이올로지(Communications Biology)'에 내달 2일 실린다.

28일 미국 과학진흥협회(AAAS) 사이트(www.eurekalert.org)에 미리 공개된 논문 개요 등에 따르면 연구팀은 일본 등 몇몇 아시아 국가에서 흔한 A24형 HLA 보유자에 초점을 맞췄다.

아시아 국가 주민이 상대적으로 신종 코로나 감염에 강한 이유를 밝히려는 목적도 있었다.

유전자에 의해 유형이 결정되는 HLA는 인간의 주조직 적합성 항원(histocompatibility antigen) 중 하나다.

장기 이식을 할 때 거부반응을 피하려면 우선 HLA 항원이 일치해야 한다.

연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 A24형 HLA와 잘 결합할 거로 보이는 항원 결정기(epitope) 6개를 신종 코로나바이러스의 스파이크 단백질에서 찾아냈다.

항원 결정기란 면역세포가 반응하는 아미노산 염기서열을 말한다.

이어 신종 코로나에 감염된 적이 없는 A24형 HLA 보유자의 말초 면역세포 반응을 관찰했다.

A24형 HLA 보유자의 면역세포는 감염 전력이 없어도 'QYI 항원 결정기'라는 단일 펩타이드에 강하게 반응했다.

놀랍게도 이 펩타이드를 기억하는 A24형 보유자의 킬러 T세포는, 다른 코로나 계열 바이러스의 항원 결정기에도 '교차 반응(cross-reactivity)'을 보였다.

이들 항원 결정기는 계절 감기 바이러스 등 인간 코로나바이러스에 잘 보존된 것들이었다.

이런 교차 반응은 혈액암 환자에게도 나타났다.

면역체계가 심하게 손상된 혈액암 환자가 코로나19에 걸리면 위중증으로 진행할 위험이 매우 크다.

그런데 혈액암 환자에게 강한 면역 반응을 유도하는 '핫스팟(hotspot)'이 신종 코로나의 스파이크 단백질에 존재했다.

QYI 항원 결정기 주변에 위치한 27번 아미노산이 바로 그 자리였다.

실험 결과, 미감염 혈액 기증자는 100%가, 혈액암 환자는 65%가 이 핫스팟에 반응했다.

이는 혈액암 환자와 같은 면역 손상 감염자에게 면역 반응을 증폭하는 백신 개발도 가능하다는 걸 시사한다.

하지만 이번 연구의 최대 목표는, 코로나19 사망자를 줄이는 방법을 찾아내는 것이라고 한다.

후지 박사는 "신종 코로나 감염자의 체내에서 표적화된 T세포 반응을 강하게 자극하는 백신을 개발했으면 한다"라면서 "적어도 A24형 HLA 보유자에겐 이것이 가능하다는 걸 확인했다"라고 강조했다.

연구팀은 조만간 다른 유형의 HLA 보유자에 대한 연구를 시작할 계획이다.