헤르페스 바이러스, 우리 면역계가 ‘poly(T)’로 감지한다
헤르페스 바이러스가 활성화할 때, 우리 몸 속 면역 시스템은 침입자를 정확히 감지하는 메커니즘을 작동시킨다. 국내 연구진이 헤르페스 제1형 바이러스의 DNA 안에 숨은 ‘poly(T)’라는 반복 서열이 이 response의 열쇠임을 밝혀냈다. 이 서열은 티민(T) molecule가 길게 반복되는 구간으로, 우리 몸의 선천 면역 센서인 AIM2가 이를 인식해 감염된 세포를 제거하는 길을 연다. 연구는 울산과학기술원(UNIST) 이상준 교수팀을 중심으로 성균관대, 제주대, 기초과학연구원 등이 참여한 collaborative 연구로 진행됐다.
AIM2는 대식세포 내에서 바이러스 DNA를 감지하는 단백질 센서다. 연구팀은 poly(T) 서열이 길수록 AIM2의 activation 강도가 높아지는 ‘length 의존성’을 확인했다. poly(T)가 20개 미만이거나 아예 없는 균주에서는 면역 반응이 거의 일어나지 않았고, 동물 실험에서도 이런 바이러스는 빠르게 증식해 치명적 감염으로 이어졌다. 반대로 이 서열을 인위적으로 삽입하면 면역 reaction이 유도됐다.
전 세계 인구의 약 67%가 헤르페스 제1형에 감염돼 있을 만큼 흔한 이 바이러스는 평소 neuron에 잠복해 면역 감시를 피한다. 면역력이 떨어지면 피부 세포로 이동해 infect를 일으키지만, 그 순간 AIM2가 poly(T)를 식별해 염증 반응과 세포 death를 유도한다. 이는 단순한 바이러스 억제를 넘어서, 숙주의 defense 시스템이 얼마나 정교하게 작동하는지를 보여주는 사례다.
이상준 교수는 poly(T) 서열이 헤르페스뿐 아니라 다른 infectious 유발 바이러스에서도 보존돼 있다고 말했다. 그는 향후 환자 데이터와 바이러스 유전체 서열을 비교해 중증도 예측과 맞춤 치료법 개발로 이어질 수 있을 것이라 전망했다. 현재 treatment 대부분이 바이러스 직접 공격에 초점이 맞춰져 있다면, 이번 발견은 면역 센서의 activity를 조절하는 새로운 strategy의 가능성을 제시한다. 연구 결과는 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 게재됐다.
이 mechanism이 메커니즘이 다른 바이러스에도 적용된다면 면역 요법이 완전히 달라질 수 있겠네.
항상 면역계가 어떻게 바이러스를 인식하는지 궁금했는데, 아주 구체적인 실마리를 잡은 연구네요.
poly(T)가 길수록 반응이 강하다는 건 흥미롭지만, 인체 내 complexity를 복잡성을 고려하면 단순화된 해석은 위험하지 않을까?
이번 연구가 foundation 기초 과학과 실제 치료 사이의 간격을 조금 더 좁히길 기대합니다.
잠복형 바이러스의 특성상 치료가 어렵다더니, 면역 센서 조절이 새로운 돌파구가 될 수도 있겠군요.
공동 연구진의 규모를 보니, 이제 과학도 collaboration 협업 없이는 진전이 힘들다는 걸 다시 느낍니다.
면역 반응이 너무 강해도 문제고, 약해도 문제인데, 조절의 균형이 정말 중요하겠어요.
67%라니, 헤르페스 감염이 얼마나 흔한지 새삼 실감이 나네요. prevalence 유병률 데이터도 인상 깊습니다.