코로나19에 걸리면 심각한 독감에 걸릴 위험이 줄어듭니다.

200개가 넘는 바이러스가 인간을 감염시키고 질병을 일으킬 수 있습니다. 우리 대부분은 평생 동안 여러 바이러스에 감염될 것입니다. 한 바이러스에 노출되면 면역 체계가 다른 바이러스에 반응하는 방식에 영향을 미칩니까? 그렇다면 어떻게 영향을 미칩니까? 방어력을 약화시키거나 강화하거나 전혀 다른 영향을 미칩니까?

이것들은 찰스 M. 라이스가 이끄는 록펠러 대학교 바이러스학 및 감염병 연구소와 스티븐 Z. 조세포비츠가 이끄는 와일 코넬 의대의 후성유전학 및 면역 연구소의 과학자들이 팀을 이루어 면역학 저널에 발표한 새로운 연구에서 답한 질문입니다. 과학자들은 먼저 SARS-CoV-2에 감염된 다음 인플루엔자 A 바이러스에 감염된 쥐를 분석하여 COVID에서 회복된 것이 독감의 최악의 영향에 대한 보호 효과가 있으며 이러한 기억 반응은 면역 체계 의 예상치 못한 부분에서 비롯된다는 것을 발견했습니다.

위협에 가장 먼저 대응하는 선천 면역 세포인 대식세포의 후성유전적 변화가 COVID 이후에 일종의 "기억"을 발달시켜 이 세포들이 관련 없는 바이러스에 대한 더 나은 방어력을 가질 수 있게 했다는 것이 밝혀졌습니다. 면역 기억은 오랫동안 적응 면역 세포에만 국한된다고 생각되어 왔지만, 최근 연구에서는 이 교리에 도전했습니다. 더욱 흥미로운 점은 대식세포가 기억하는 것이 특정 바이러스에만 국한되지 않았다는 것입니다.

이 연구 결과는 선천 면역 기억에 대한 우리의 이해를 넓혀 주며, 연구자들이 이 현상을 새로운 방식으로 이용해 여러 바이러스에 대한 광범위한 보호 효과를 제공하는 치료법을 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.

"면역 기억은 병원균에 의해 발생하는 반복적인 질병을 막는 데 중요합니다. 저희 연구에서 흥미로운 점은 SARS-CoV-2 감염 후 대식세포에서 광범위하게 효과적인 항바이러스 면역 기억을 발견하여 완전히 다른 바이러스로 인한 질병을 줄일 수 있다는 것입니다." 연구실의 박사후 연구원인 첫 번째 저자 Alexander Lercher가 말했습니다.

라이스는 "이러한 메커니즘에 대한 더 자세한 이해는 다양한 호흡기 바이러스를 포괄하는 새로운 치료 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있다"고 말했습니다.

"알렉스와 찰리와 팀을 이뤄 이 일반적인 항바이러스 기억을 인코딩하는 후생유전학적 메커니즘을 탐구하는 것은 정말 신나는 일이었습니다."라고 요제포비츠는 덧붙였습니다. "그 의미는 엄청납니다. 한 시즌 동안 호흡기 감염을 겪은 후 몇 달 동안 강화된 면역력을 가지고 돌아다닐 수 있다면, 이러한 감염의 계절적 추세에 대한 의미는 무엇일까요? 이러한 경로에 얼마나 많은 인간 변이(유전적, 후생유전적)가 존재할까요?"

연쇄 효과

바이러스가 신체를 침범하면 사이토카인이라는 신호 분자가 대식세포와 같은 선천 면역 세포에 경보를 울리는 모든 것을 추적하고 소비하라고 지시합니다. 이러한 일괄적 접근 방식은 T 세포와 같은 적응 면역 세포의 표적 공격으로 이어지며, T 세포는 바이러스 특정 항원을 식별하고, 그에 맞춰 공격을 조정하고, 장기적으로 기억하여 같은 바이러스의 미래 침범에 맞서 싸웁니다.

그러나 지난 20년 동안의 발견은 선천적 면역 반응이 세포 기억으로 이어질 수 있음을 보여줍니다. 예를 들어, 여러 연구에서 연구자들은 결핵으로부터 보호하는 것을 목표로 하는 Bacillus Calmette-Guérin 생백신을 접종한 사람들이 수개월 동안 지속되는 선천적 면역 기억 반응을 유발하고 관련 없는 감염으로부터 보호한다는 것을 발견했습니다.

하지만 이 광범위하게 효과적인 면역 기억이 어떻게 발달하는지에 대해서는 거의 알려지지 않았습니다. 2020년에 Lercher는 널리 유통되는 바이러스인 SARS-CoV-2(당시 가장 지배적인 세계적 병원체)와 1918년 팬데믹 이후 인류를 괴롭히는 재발성 재앙인 인플루엔자 A 바이러스를 사용하여 이 현상을 조사하기 시작했습니다. 이 바이러스는 새에서 사람으로 옮겨가 전 세계적으로 퍼져 수백만 명을 죽였습니다.

유전자의 스위치를 켜다

Lercher와 동료들은 호흡기 계통에서 과거 SARS-CoV-2 감염의 장기적 결과를 조사하기 시작했습니다. 그들은 폐 세포에 대한 분석에 집중했고, 기도에 위치한 폐포 대식세포가 감염 후 새로운 후생유전적 프로그램을 획득했다는 것을 발견했습니다. 더 구체적으로, 그들은 유전자를 포장하는 크로마틴이 항바이러스 유전자 주변에서 더 쉽게 접근 가능하여 COVID에서 회복된 후 "사용할 준비가 되었다"는 것을 발견했습니다.

이러한 결과는 쥐에만 국한되지 않았습니다. 경미한 COVID에서 회복된 사람들의 샘플을 분석했을 때, 연구자들은 대식세포의 전구 세포인 혈액의 단핵구에서 유사한 후생유전적 변화를 발견했습니다.

이러한 후성유전적 재프로그램의 결과는 이전 감염에 대한 기억과 미래의 감염에 대한 변화된 면역 반응입니다.

날카로운 기억력

코로나에서 회복된 쥐의 폐에 있는 대식세포는 크로마틴에 각인된 항바이러스 선천 면역 기억을 획득했기 때문에 새로운 바이러스 침입자가 유발한 질병과 더 성공적으로 싸울 수 있었습니다. 순진한 쥐와 비교했을 때, 그들은 상당한 체중 감소나 조절되지 않는 염증 반응과 같은 인플루엔자 A의 질병 증상이 적었고 사망률이 더 낮았습니다.

"바이러스 RNA만이 대식세포에서 기억을 유발할 수 있는 것처럼 보인다는 사실은 이 기억이 항원 독립적이라는 기초를 마련합니다."라고 Lercher는 말합니다. "그들은 바이러스 특정 항원과 달리 많은 바이러스가 공유하는 패턴을 인식하고 있습니다."

연구원들은 쥐를 RNA 바이러스의 합성 모방물에 노출시켜 이를 확인하였고, SARS-CoV-2 감염 후에 관찰된 것과 유사한 기억 반응을 발견했습니다.

흥미롭게도, 2차 독감 감염과 싸우는 데 있어서 기억에 맞춰진 대식세포는 적응성 T 세포보다 더 좋은 성과를 보였습니다. "대식세포가 실제로 이 반응을 주도합니다."라고 Lercher는 말합니다.

마지막으로, 대식세포의 기억이 얼마나 예민한지 시험하기 위해 연구자들은 회복된 쥐에서 대식세포를 추출하여 순진한 쥐에게 이식한 다음 그 쥐를 인플루엔자 A 바이러스에 감염시켰습니다. 따라서 회복된 대식세포가 그 임무를 수행할 수 있다면, 수용된 쥐는 인플루엔자 A 감염 시 덜 심각한 질병을 앓을 것입니다.

"회복된 대식세포를 이식한 순진한 쥐는 순진한 대식세포를 이식한 쥐보다 독감에 더 잘 걸렸다"고 Lercher는 말합니다.

팬데믹 대비

앞으로 연구자들은 선천적 면역 기억을 확립하는 데 중요한 요인이 무엇인지 알아내고자 합니다. "이상적인 세상에서는 대식세포와 다른 선천적 세포에서 이 기억 형성으로 이어지는 하나 또는 몇 가지 요인을 찾은 다음, 이를 활용하여 많은 바이러스에 대한 광범위한 보호를 제공하는 치료법을 개발할 것입니다."라고 라이스는 말합니다.

이러한 접근 방식은 잠재적인 팬데믹에 직면했을 때 특히 유용할 수 있습니다. "예를 들어, 지평선에 새로운 병원균이 출현한다면, 다음 달 정도 동안 일반적인 항바이러스 면역을 강화하는 치료법이 있으면 좋을 것입니다."라고 Lercher는 말합니다. "아직은 매우 멀고, 더 많은 연구가 필요하지만, 언젠가는 가능할 것이라고 생각합니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/09/240930160208.htm