병원성 바이러스의 감염, 다중 선천 면역 센서 작동한다

선천 면역 과정에서 여러 병원체 연관 분자 패턴(PAMP)이나 손상 연관 분자 패턴(DAMP)이 염증 조절 복합체에 의해 감지되는 원리가 재조명됐다. 감염병이 동시에 유행하는 트윈데믹(twindemic)이나 복합적으로 유행하는 멀티데믹(multidemic) 연구에서 다중 센서 염증 조절 복합체에 대한 연구 자료를 찾는 데 도움이 될 것으로 보인다.

UNIST(총장 이용훈) 생명과학과 이상준 교수팀은 최신 연구 결과인 다중 센서 염증 조절 복합체에 초점을 맞춰 그 중요성을 강조했다. 특히, 다중 염증 조절 복합체의 활성화 과정을 기존 단일 센서 복합체와 대조해 명확히 설명했다.

이상준 교수는 “병원체 연관 분자는 바이러스, 세균, 진균, 기생충 등 감염성 질환을 일으키는 병원체에서 유래해 면역 반응을 일으키는 분자다”고 전했다.

병원체는 다중 병원체 연관 분자를 보유하고 있지만 지금까지는 단일 선천 면역 센서에 대해서만 연구가 되어 왔다. 최근 이상준 교수의 연구실에서 발표한 최근 연구 논문과 이번 논문을 통해 병원체는 다중 선천 면역 센서가 작동한다는 것을 강조했다.

연구팀은 다중 센서 염증 조절 복합체와 기존에 알려진 단일 센서 염증 조절 복합체의 활성 과정과의 차이점을 보여줬다. 이 과정에서 단일 센서와 다중 센서를 활성화시키는 각각의 패턴 혹은 병원체에 대해 정리했다. 다중 센서 염증 조절 복합체와 관련된 질병을 자가 면역 질환을 포함해 폭넓게 정리했다.

연구팀은 특히나 이러한 다중 센서 염증 조절 복합체는 아포토시스(apotosis), 세포가 괴사하는 네크롭토시스(necroptosis) 그리고 파이롭토시스(pyroptosis)와 같은 계획적 세포 사멸 과정 중 염증성 세포 사멸(inflammatory cell death) 경로를 동시적으로 제어할 수 있기 때문에 염증 조절 연구 분야에서 더욱 중요하다고 밝혔다.

제 1저자 유경주 학생은 “염증 조절 복합체의 활성화에 관여하는 다중 센서와 반응 물질인 패턴들을 재조명하는 기회가 됐다”며 “이번 게재문을 통해 다중 센서 염증 조절 복합체 연구에 대한 재조명의 기회가 됐다”고 전했다.

이번 연구는 단일 센서 기반 복합체와의 비교를 통해 기존에 밝혀진 다중 센서 기반의 염증 조절 복합체가 가지는 특징들을 정리했다. 염증 조절 복합체를 활성화하는 외부 병원체들을 센서별로도 정리해 중요성 한 번 더 강조했다.

생명과학과 이상준 교수는 “이번 연구 결과는 코로나19와 인플루엔자 독감 동시 유행(트윈데믹, twindemic)과 더불어 감염병 복합 유행(멀티데믹, multidemic) 연구에 중요한 시발점이 될 것으로 기대된다”고 덧붙였다.

이번 연구는 기초과학연구원(IBS)의 한국바이러스기초연구소 소장이자 신변종 바이러스 연구센터장인 최영기 연구소장과의 협업으로 이뤄졌다. 본 연구는 세계적 면역학 학술지인 Trends in immunology지에 3월 21일 게재됐으며, 과학기술정보통신부 기초연구사업 우수신진연구, 한국보건산업진흥원, 기초과학연구원, 동그라미 재단의 혁신과학기술센터 사업의 지원으로 이뤄졌다.