'콜레스테롤 조절하는 단백질' 코로나19 중증의 원인

지질 생합성 조절 단백질 인자
코로나19 폐손상 유발 확인
감염성 급성 염증 치료제 개발 기대

코로나19 환자의 체내 지방 생합성 조절 단백질의 활성(SREBP-2)을 나타낸 흐름도다. 코로나19 바이러스 감염에 의한 세포막의 콜레스테롤 소모는 SREBP-2의 활성을 유도하고, 대량의 염증 사이토카인을 분비한다.

[아시아경제 황준호 기자] 우리 몸에서 콜레스테롤을 조절하는 단백질이 신종 코로나바이러스감염증(코로나19)에 감염된 중증 환자에게 나타나는 폐손상을 일으킨다는 연구 결과가 나왔다. 이 단백질의 발현 정도를 통해 코로나19의 중중도를 확인할 수도 있고, 발현 정도를 억제하면 폐 손상 등 중증 질환을 막을 수 있을 것으로 예상된다.

서영교 한국생명공학연구원 노화제어전문연구단 박사의 연구팀은 영남대학교, 경북대학교 연구팀과 공동 연구를 통해 이 같은 내용의 연구결과를 발표해, 체내 신호전달 및 표적치료 분야의 국제 학술지인 시그널 트랜스덕션 타겟 테라피에 실렸다고 21일 밝혔다.

콜레스테롤 조절하는 단백질이 중증 코로나19 환자의 폐를 망친다

코로나19 환자의 혈액에서 체내 지방 생합성 조절 단백질이 활성화된 정도에 따라 SREBP-2 C-절편이 분비된 상황을 나타낸 그래프다. 연구팀은 심각한 패혈증 환자에서도 SREBP-2 C-절편의 분비가 증가됐다(C)고 밝혔는데, 이는 SREBP-2 C-절편이 염증을 유도하는 감염병의 일반적인 지표로 사용 될 수 있음을 시사한다고 설명했다.

연구팀은 중증 코로나19 환자에게서 나타나는 폐 손상의 원인을 찾아냈다. 코로나19에 걸려 중증으로 발전하면 급성 호흡 곤란 증후군, 사이토카인 방출 증후군, 패혈증 등 심각한 폐 손상을 일으키는 질환이 발생해 사망까지 이를 수 있다. 사이토 카인 폭풍은 과도한 면역 물질 방출로 정상세포를 공격하는 현상을 말한다.

연구팀은 체내 지방 생합성 조절 단백질(SREBP)의 과도한 활성에 따라 폐 손상이 발생한다고 밝혔다. 연구팀은 코로나19 환자의 혈액을 살펴보다 총 콜레스테롤·고밀도 콜레스테롤(HDL)·저밀도 콜레스테롤(LDL) 농도가 정상인에 비해 턱없이 낮다는 사실을 파악했다. 또 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지와 각종 패혈증 지표를 통해 중증 환자의 조절 단백질 수치가 급격하게 증가했음을 확인하기도 했다. 이어 급성 염증 조건의 세포실험에서 조절 단백질 활성 억제제를 투여하거나, 염증 분자의 신호전달을 조절해 염증성 사이토카인 생성을 억제하는데 성공했다.

연구팀이 코로나19에 따른 폐 손상의 원인으로 지목한 이 단백질은 원래 콜레스테롤의 생합성 경로에 관련되는 효소를 활성화해 간을 비롯한 생체 각 조직에서 콜레스테롤과 지질 항상성을 조절한다. 또 선천적 면역반응 항진에 관여하기도 한다.

중증 코로나19 진단과 치료의 표적

세포 수준에서 체내 지방 생합성 조절 단백질의 활성화와 사이토카인 발현 조절을 검증한 자료.

연구팀은 이 단백질이 중증 코로나19 환자의 치료 목표를 결정하기 위한 적합한 바이오마커임을 의미한다며 심각한 패혈증 환자에서 사이토카인 폭풍 및 장기 손상을 예방하는 핵심 치료 표적이 될 수 있음을 시사한다고 평가했다.

서영교 박사는 "이번 성과는 코로나19로 인한 급성 폐손상 등을 진단하거나 치료할 수 있는 표적으로 개발이 가능할 것"이라며 "해당 인자는 효율적 염증 치료제뿐만 아니라 계절 급성 감염증 질환, 노인성 대사 불균형 관련 질환 등의 치료제 개발에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다"고 밝혔다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr