대한감염학회(이사장 백경란)는 학회 회원 감염내과 공동연구팀(삼성서울병원 백경란, 고재훈, 연세대 세브란스병원 최준용, 충북대병원 정혜원, 고대안산병원 최원석, 분당서울대병원 김홍빈, 서울의료원 최재필, 원주세브란스병원 김영근)과 카이스트 의과학대학원 면역 및 감염질환 연구실(신의철, 나민석)의 협력연구를 통해 코로나19-특이 T 세포의 기능 및 특성을 세계 최초로 밝혀 냈다고 12월 14일 밝혔다.
코로나19에 감염된 환자는 대부분 경증 질환을 앓은 후 자연적으로 회복되며, 회복된 후에는 T 세포 기억 면역반응이 형성됨이 알려졌다. 코로나19에 특이적으로 반응하는 T 세포는 추후에 코로나19 바이러스를 다시 만나면 재빠른 면역작용을 하여 감염으로부터 빠른 회복을 유도할 것으로 기대되는 면역세포이다. 하지만, 코로나19 환자의 급성기부터 회복기까지의 과정 중에 코로나19-특이 T 세포의 수적인 변화는 물론 그 특성 및 기능에 대해서 상세히 알려지지 않아 코로나19 면역반응의 이해에 장애가 되어 왔다.
이번 연구에서 대한감염학회-카이스트 공동연구팀은 그동안 코로나19-특이 T 세포를 측정하기 위해 사용하던 고전적인 방법 대신 MHC-I 다량체 형광염색법이라는 첨단 연구기법을 사용하여 코로나19-특이 T 세포를 민감하게 검출할 수 있었고 그 특성 및 기능을 상세히 밝혀내게 된 것이다. 특히, 코로나19 바이러스가 T 세포의 기능부전을 유발한다고 팬데믹 초기에 알려졌던 정보가 사실과 다름을 증명하는 등 지금까지 수행된 코로나19-특이 T 세포에 대한 연구들 중 가장 정교한 연구로 평가받고 있다.
공동연구팀은, 코로나19 감염에서 회복된 후에 정상적인 기억 T 세포 면역반응이 유발되며 특히 회복 후기부터는 줄기세포를 닮은 기억 T 세포의 수가 증가하기 시작함을 관찰하였다. 이는 코로나19 회복자에서 기억 T 세포 면역반응이 상당히 오랜 기간 동안 유지될 것을 시사하는 결과이다. 그리고 인플루엔자-특이 기억 T 세포에 비하면 코로나19-특이 기억 T 세포에서는 사이토카인 분비가 다소 감소하기는 하였지만 특별한 기능부전 없이 매우 잘 작동함을 증명하였다.
1저자로서 연구를 주도한 카이스트 나민석 박사후연구원은 “코로나19 환자가 회복한 후에는 기능이 충분한 T 세포 기억 면역반응이 유발됨을 알아냈고 그 특성을 규명했기 때문에 이를 바탕으로 코로나19 백신에 의해 유발되는 T 세포 면역반응의 특성 규명도 탄력을 받게 되었다”라고 설명하였다. 백경란 대한감염학회 이사장은 “세계를 강타한 팬데믹 상황에서 한국의 감염내과 의사들과 기초의학 의사들이 진료뿐만 아니라 연구에도 노력하여 중요한 연구결과를 도출한 성공사례이다. 앞으로도 이러한 연구에 더욱 매진하여 한국의 의학이 코로나19 문제 해결에 주도적인 역할을 하도록 노력하겠다”며 포부를 밝혔다.
이번 연구결과는 면역학 분야 세계 최고의 학술저널 “면역(Immunity)”에 12월 10일 자로 발표되었다(논문 제목: PD-1-expressing SARS-CoV-2-specific CD8+ T cells are not exhausted, but functional in patients with COVID-19).
급성기와 회복기 코로나19 환자의 말초혈액을 얻은 후 면역세포를 분리하고 MHC-I 다량체 형광염색법이라는 방법을 통하여 코로나19 바이러스에 대응하는 특이 T 세포를 직접적으로 검출하였고 이들의 항바이러스 사이토카인 분비 능력을 측정하였다.
그 결과, 코로나19 환자의 회복기에 코로나19-특이 기억 T 세포가 잘 생성되고, 이들이 기능부전 없이 잘 작동함을 증명하였다. 그리고 이들이 줄기세포 유사 기억 T 세포로 발달함을 관찰하여, 코로나19로부터 회복 후에 T 세포 기억 면역이 상당히 오랜 기간 지속될 것임을 예상할 수 있는 결과를 얻었다.
이번 연구는, 지금까지 수행된 코로나19-특이 T 세포에 대한 특성과 기능을 규명하는 연구들 중 가장 정교한 연구로 평가받고 있다. 이번 연구 결과는, 향후 코로나19 백신에 의해 유발되는 T 세포 면역반응의 특성 규명에 중요한 정보로 이용될 것으로 기대를 받고 있다.
