원숭이두창바이러스 감염 시 염증 일으키는 '단백질 센서' 발견

지난 2022년 7월 24일 오전 인천국제공항 제1여객터미널 안내판에 원숭이두창 감염병 주의 안내문이 표시되고 있다. /뉴스1 ⓒ News1 장수영 기자

(서울=뉴스1) 조유리 기자 = 질병관리청 국립보건연구원은 원숭이두창바이러스(엠폭스) 중증화의 방아쇠 역할을 하는 단백질 센서를 발견했다.

질병청은 국립보건연구원 공공백신개발지원센터 감염병백신연구과와 울산과학기술원 이상준 교수팀, 성균관대학교 김대식 교수팀이 공동으로 수행한 연구에서 이 같은 실험 결과를 얻었다고 25일 밝혔다.

엠폭스 감염 과정에서 AIM2 단백질이 과도한 염증 반응과 세포 사멸을 일으키는 주요 원인임을 실험적으로 규명한 첫 사례다.

AIM2 단백질은 세포질로 들어온 외부 DNA를 직접 인식하는 DNA 센서 단백질이다. 여러 DNA 감지 단백질이 존재하지만, 이번 연구에서는 그중 AIM2만이 원숭이두창바이러스의 DNA를 실제로 감지하고 강한 염증 반응을 유도하는 핵심 센서다.

현재까지 보고된 엠폭스의 치명률은 3% 내외로 높진 않다. 하지만 몸 안에서 과도한 염증 반응이 일어나면 정상 조직까지 파괴해 오히려 병을 악화시킬 수 있다. 건강한 청년이 독감이나 코로나바이러스 감염증으로 목숨을 잃는 것도 이러한 '사이토카인 폭풍(cytokine storm)'이라 불리는 염증 폭주가 원인인 경우가 많다.

연구진은 연구를 통해 AIM2가 외부에서 침입한 원숭이두창바이러스의 DNA를 인식하는 '센서' 역할을 하는 것을 밝혀냈다. 바이러스 DNA를 인식해 활성화된 AIM2는 염증 소체(inflammasome)를 형성하고, 이 염증 소체가 다시 카스파제-1(caspase-1) 효소를 활성화하면서 세포가 파괴되고 염증 신호 물질(IL-1β, IL-18)이 과다하게 분비된다.

또한 연구진은 이번 연구로 AIM2를 억제했을 때 쥐 폐 조직의 염증반응과 세포 사멸이 완화되는 것을 확인했다.

임승관 청장은 "원숭이두창바이러스에 의해 유발되는 중증도 및 염증반응의 분자적 메커니즘을 규명함으로써 엠폭스 대유행 대비를 위한 백신 및 치료제 개발에 대한 과학적 근거를 마련했다"며 "앞으로도 지속 가능한 민·관 교류의 장을 마련하여, 백신 및 치료제를 포함한 성과를 도출하는 데 최선을 다할 것"이라고 밝혔다.

연구 결과는 세계적 면역학 학술지인 '세포와 분자 면역학(Cellular & Molecular Immunology (IF*=19.8))'지에 지난 12일 게재됐다.

원숭이두창바이러스 감염시 AIM2 단백질 센서가 염증반응을 유도하는 과정(질병청 제공)

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