울산과학기술원(UNIST) 韓 연구진, 헤르페스 바이러스 면역 인식 메커니즘 규명

헤르페스 바이러스가 활성화될 때 나타나는 염증 반응의 핵심 메커니즘이 국내 연구진에 의해 새롭게 밝혀졌다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 이상준 교수팀은 성균관대, 제주대, IBS 한국바이러스기초연구소와의 공동 연구를 통해 헤르페스 바이러스 DNA상의 'poly(T)' 반복 서열이 인체 면역 반응을 유도한다는 사실을 규명했다고 27일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 4월 13일 온라인 게재됐다. 헤르페스 제1형 바이러스는 전 세계 인구의 약 67%가 감염돼 있을 만큼 흔한 바이러스다. 평소에는 면역계의 공격이 어려운 신경절에 잠복해 있다가 면역 감시가 느슨해진 틈을 타 숙주 피부 세포를 감염시킨다. 우리 몸의 선천 면역 센서인 AIM2는 대식세포 안에서 바이러스를 감지하는 역할을 하는 단백질이다. 연구에 따르면 AIM2는 바이러스 DNA 중 티민 염기 분자가 길게 반복된 poly 구간을 인식해 바이러스를 탐지한다. 같은 제1형 헤르페스 바이러스라도 균주 DNA상에 이 서열이 있는 경우에만 AIM2가 활성화되며 염증 반응과 감염 세포 사멸이 일어났다. 반면 이 서열이 없거나 티민 염기 분자 20개 미만의 짧은 구간만 가진 균주에서는 반응이 거의 나타나지 않았다. 반복 서열의 길이가 길수록 면역 반응이 강해지는 '길이 의존성'도 확인됐다. 동물 실험에서도 poly 반복 서열이 있는 바이러스에 감염된 경우 염증 반응이 유도되며 바이러스 증식이 억제된 반면, 이 서열이 제거된 바이러스에 감염되면 면역 반응이 거의 일어나지 않고 바이러스가 빠르게 증식해 치명적인 감염으로 이어졌다. 연구팀은 이 poly 반복 서열이 엠폭스바이러스, 아데노바이러스, 코로나바이러스 등 다양한 감염병 바이러스군에서도 폭넓게 보존돼 있다는 사실도 방대한 유전체 데이터 분석을 통해 확인했다. 이상준 교수는 "인체 면역 센서가 생각보다 훨씬 정교하게 바이러스를 인식한다는 사실을 새롭게 밝혔다"며 "면역 센서의 활성도를 조절하는 치료법이 새로운 대안으로 주목받고 있는데, 이번 발견은 맞춤형 면역 조절 신약 개발의 이론적 토대가 될 것"이라고 밝혔다. 이 교수는 이어 "이번에 확인된 반복 서열은 헤르페스뿐만 아니라 중증 질환을 유발하는 다양한 감염병 바이러스에서도 공통으로 보존돼 있어, 다양한 감염병의 치료 전략을 설계하는 데 도움이 될 것"이라고 덧붙였다.