인터페론 람다를 비강 흡입 시 폐내 바이러스↓ 폐손상 회복 유전자↑밝혀
서울대병원 연구팀, 호흡기 면역력 높이는 흡입형 치료제 개발 중

서울대병원 이비인후과 김현직 교수
서울대병원 이비인후과 김현직 교수

[메디칼업저버 박선재 기자] 국내 연구팀이 코로나19(COVID-19)를 예방하고, 폐렴 증상을 완화시키는 치료제 개발에 나섰다. 

서울대병원 김현직 교수(이비인후과) 연구팀이 항바이러스물질 인터페론 람다(IFN-λ) 비강으로 흡입했을 때 코로나 감염 억제 및 폐렴증상 개선효과가 어떠한지 동물모델을 통해 연구한 결과를 발표했다.

코로나 바이러스는 증상이 발현하기 전부터 감염자의 상기도에서 빠르게 증식한다. 바이러스가 사라진 후에도 호흡기에서 유발된 과면역반응으로 인해 일부 감염자에게는 지속적인 폐렴 소견이 남게 된다.

실제로 서울대병원 이비인후과의 분석에 따르면 2021년 코로나로 입원했다가 PCR 음성을 확인받고 퇴원한 환자의 70% 이상은 X-ray에서 폐렴 및 섬유화 관련 소견이 있었다.

이에 김 교수팀이 바이러스 확산을 제어하고 폐렴 증상을 개선할 수 있는 코로나 치료제를 개발하기 위해 ‘인터페론 람다’를 활용해 호흡기 점막의 면역력을 증진시키는 흡입형 치료제 연구를 진행했다.

인터페론 람다는 바이러스 침투 시 체내에서 분비되는 항바이러스 물질이다. 특히 감염 초기 단계의 면역반응에 결정적으로 관여하는 것으로 알려졌다.

연구팀은 코로나 감염 동물 모델을 아무런 처치도 하지 않은 ▲대조군과 감염 직후 비강 및 상기도 점막에 흡입 치료제(인터페론 람다)를 투약한 ▲치료군으로 분류한 뒤, 두 집단의 폐 조직을 분석했다.

투약 3일 후, 치료군의 바이러스 수치는 대조군에 비해 현저히 낮아졌다. 염증 수준을 의미하는 IL-1β, TNF-α 유전자 발현량도 치료군이 대조군보다 낮았다.

즉 인터페론 람다를 비강으로 흡입하면 코로나가 폐까지 침투하는 것을 억제하고, 바이러스성 염증도 제거하는 효과가 있었다.

인터페론 람다의 비강 흡입이 가져오는 폐렴 개선 효과를 정밀하게 확인하기 위해 폐내 유전자 발현 분석도 이뤄졌다.

인터페론 람다 가능성 확인

그 결과, 대조군에 비해 염증 수준이 낮았던 치료군의 폐 조직에서 ▲손상 회복 ▲지질대사 ▲세포·조직재건과 관련된 유전자 발현이 우세한 것으로 확인됐다. 치료군에서 손상 회복 유전자(Fabp4)는 약 13배, 조직 재건 관련 유전자(Spp1, Saa3)은 90배 이상 더 많이 발현됐다.

그래프] 폐내 바이러스 수치 및 염증 수준 비교. 투약 3일후, 치료군의 바이러스 수치는 대조군에 비해 현저히 낮아졌다. 염증 수준을 의미하는 IL-1β, TNF-α 유전자 발현량도 치료군이 대조군보다 낮았다.
그래프] 폐내 바이러스 수치 및 염증 수준 비교. 투약 3일후, 치료군의 바이러스 수치는 대조군에 비해 현저히 낮아졌다. 염증 수준을 의미하는 IL-1β, TNF-α 유전자 발현량도 치료군이 대조군보다 낮았다.

즉 인터페론 람다는 선천 면역반응을 유도해 바이러스성 급성 폐 감염을 완화시키며, 이는 인터페론 람다가 코로나 치료제의 좋은 후보 물질이 될 수 있다는 사실을 뒷받침한다고 연구팀은 강조했다.

한편, 인터페론 람다의 비강 흡입이 호흡기 바이러스 감염을 제어하는 기전에 대한 추가 연구도 실시됐다. 선천적으로 분비되는 인터페론 람다를 비강으로 직접 주입할 경우, 바이러스를 사멸시키고 인터페론을 유도하는 유전자 발현이 폐에서 증가하는 것으로 확인됐다.

김현직 교수는 “상기도 점막의 면역력을 높이는 치료제를 개발하는 과정에서 호흡기 바이러스 제어 및 폐감염 개선 물질로서 인터페론 람다의 가능성을 증명할 수 있었다”며 “현재 치료제를 실제로 개발하기 위한 후속 연구를 KAIST와 공동으로 진행 중에 있다”고 말했다.

한편 이번 연구 결과는 국제면역학술지 ‘Frontiers in Immunology’에 게재 예정이다.

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