경북대 연구진이 코로나19 감염에 의한 폐 손상 중증도를 예측할 수 있는 바이오마커를 발굴했다.
경북대 약학대학 배종섭 교수팀은 영남대병원 호흡기센터 최은영 교수, 한국생명공학연구원 이원화 박사와 공동 연구를 통해 코로나19 감염 여부와 감염에 의한 폐 손상 중증도를 예측할 수 있는 단백질을 발굴했다. 이번 연구로 코로나19 감염에 의한 패혈증 발병 예측이 가능해 환자 맞춤식 치료 전략을 수립할 수 있을 것으로 기대된다. 연구 결과는 종합과학 분야 세계적인 권위지인 ‘사이언스 어드밴시스(IF13.116, Science Advances)’ 7월 24일자(미국 현지 시간)에 온라인판에 게재됐다.
코로나바이러스 감염증-19(COVID-19)는 코로나바이러스 변종인 사스 코로나바이러스-2(SARS-CoV-2) 감염에 의한 호흡기 증후군으로 비말과 접촉에 의해 전파되며, 메르스 코로나바이러스(MERS-CoV)나 사스 코로나바이러스(SARS-CoV)처럼 치명적인 호흡기 질환을 유발하는 경우도 있다.
배종섭 교수는 패혈증을 일으키는 단백질로 ‘TGFBIp’를 발굴하고 그 연구 결과를 2014년 ‘호흡기·중환자의학 저널’과 올해 4월 ‘바이오머티리얼즈’에 발표한 바 있다. 이번 연구에서 배 교수팀은 중증 염증 유도 단백질인 ‘TGFBIp’이 코로나19 감염 환자 혈액에서 분비되는 것을 확인했다. 아세틸화된 TGFBIp는 코로나19 감염에 의해 패혈증으로 진행된 환자에서 패혈증의 중증도에 따라 높은 농도로 관찰되고, 사이토카인 폭풍(Cytokine storm)에 의해 사망한 환자에서 특이적으로 증가된 것을 확인했다.
배 교수팀은 TGFBIp 중화항체를 처리한 코로나19 환자 혈액 내 말초 혈액 단핵세포에서 염증성 전사인자인 ‘엔에프-카파비(NF-kB)’의 활성을 감소시켰으며, 사이토카인의 생성을 억제하는 효과를 확인함으로써 TGFBIp 중화항체가 향후 코로나19 치료제로 사용될 수 있음을 확인하였다. TGFBIp 중화항체는 병원체나 감염성 입자가 신체에 침투했을 때 생성되는 TGFBIp이 인체에 생물학적으로 미치는 영향을 중화하여 세포 및 인체를 방어하는 항체를 가리킨다.
배종섭 교수는 “최근 전 세계적으로 유행하고 있는 코로나19의 경우, 정확한 진단 및 코로나19로 인한 감염병의 중증도를 예견할 수 있는 마커의 발굴이 절실한 시점이다. 이런 관점에서 이번에 발굴된 아세틸화된 TGFBIp를 이용하여 그 절실함을 일부 해결할 수 있다고 본다. 그리고 발병의 원인이 되는 코로나 바이러스 및 이로 인한 생기는 병을 치료하는 중에 2차 세균감염이 폐에 오면 패혈증을 동반하고, 최악의 경우 사망으로 이어지는 경우가 많다.”며, “이번 연구로 만들어진 항체약물을 토대로 향후 추가적인 실험과 임상시험을 거치면 패혈증 치료제 개발이 가능할 것”이라고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 한국보건산업진흥원의 연구중심병원R&D사업의 지원을 받아 진행됐다.
