결핵균-바이러스 동시감염에 의한 중증결핵 발생 기전. 출처: 연세대
결핵균-바이러스 동시감염에 의한 중증결핵 발생 기전. 출처: 연세대

결핵균 감염 뒤 바이러스에 감염됐을 때, 결핵이 악화돼 중증 결핵으로 진행되는 면역학적 기전과 원인이 드러났다.

연세대 의대 신성재, 권기웅 교수(미생물학교실)와 하상준, 이인석 교수(생명시스템대학)팀은 13일 결핵 감염 뒤 바이러스 감염으로 중증 결핵으로 진행되는 면역학적 기전과 핵심인자를 밝혔다.

연구팀은 결핵균에 감염된 생쥐 모델을 준비한 뒤, 일부 쥐에 면역반응을 유발하는 림프성 뇌수막염 바이러스를 동시 감염시켜 두 그룹간 결핵 진행 경과를 비교했다.

그 결과, 결핵균 단독감염군에서는 심각한 폐 병리가 관찰되지 않았다. 바이러스 동시감염군에서는 괴사성 육아종을 동반한 광범위한 폐 염증과 매우 높은 수준의 결핵균 증식이 나타났다.

연구팀은 생쥐 모델의 폐 조직과 배수림프절에 대한 면역반응을 분석해, 바이러스 감염을 원인으로 한 결핵 병리 악화와 과도한 결핵균 증식 기전을 확인했다.

결핵균에 노출된 뒤, 바이러스 감염으로 인해 1형 인터페론이 과도하게 증가했다. 이로 인해 결핵균 제어에 필수적인 결핵균 특이적 T세포가 폐 조직 속에서 줄어들었다.

연구팀은 결핵균 단독감염군과 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 똑같이 바이러스 동시감염으로 악화돼 폐 병리를 동반한 중증결핵이 나타나지 않았다.

연구팀은 이를 통해 1형 인터페론이 폐 조직 속 특정 큰포식세포가 생산하는 케모카인 CXCL9과 CXCL10의 발현을 억제하고 있음을 확인했다. 

케모카인의 감소는 활성화된 결핵균 특이적 T세포의 폐 조직 내 유입 감소로 이어진다. 또 결핵균 특이적 T세포 유래 2형 인터페론도 감소시켜 결핵균의 활발한 증식을 제어하지 못하고, 폐 면역병리를 유발하는 것.

신성재 교수는 "이번 연구를 통해 바이러스 감염에 의한 중증 결핵 유발 기전에 대해 규명할 수 있었다"면서 "중증 결핵으로의 진행을 억제하는 치료법과 치료제 평가법, 효율적인 결핵백신 개발에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

해당 연구 결과는 Nature Communications에 게재됐다.

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