박보연 교수팀, 만성감염바이러스 치료 단서 제공해

인간거대세포바이러스의 면역 회피 유도 단백질 발견 및 기전 규명
세계적 과학 학술지 ‘Nature Communications’ 최신호에 게재

박보연 교수 연구팀(생명시스템대학 시스템생물학과)이 헤르페스 바이러스 군에 속하는 인간거대세포바이러스(Human cytomegalovirus, HCMV) 감염 시 인체 내에서 면역 회피를 유도하는 HCMV 유래 단백질 발견 및 항 바이러스 면역 억제 기전을 밝혔다. 이는 세계적 국제 학술지인 ‘(네이처 커뮤니케이션즈)Nature Communications’ 온라인판 1월 9일자에 게재되었다.

인체는 바이러스 감염 시 항 바이러스 면역 반응을 강력하게 유도할 수 있는 핵심면역 물질인 인터페론(Interferon)을 분비하여 바이러스의 증식을 억제시키고 숙주의 방어 시스템을 활성화시킨다. 하지만 헤르페스 바이러스와 같은 만성 감염 바이러스는 숙주의 강력한 면역 반응을 무력화시킬 수 있는 다양한 바이러스 단백질을 생성하여 인체 내에서 장기간 생존할 수 있고 이로 인해 암, 퇴행성 신경질환, 감염질환 등 다양한 면역 질환을 유도할 수 있다. 현재 세계 인구의 약 60~70% 정도가 HCMV에 감염되어 있고, 특히 면역 발달이 미숙한 신생아 혹은 면역 시스템이 약화된 환자(예: 장기이식 및 AIDS 환자 및 노인 등)에서의 HCMV의 감염은 치명적인 면역 질환을 유도할 수 있다. 하지만 현재 HCMV의 치료용 백신은 개발되지 않았으며, HCMV 바이러스의 분자 세포 면역학적 메커니즘의 연구는 매우 부족한 실정이어서 바이러스 진단 및 치료제 개발에 어려움이 있었다.

박보연 교수 연구팀은 HCMV 바이러스가 독자적으로 만들어내는 “US9” 라는 단백질이 인체 내 항 바이러스 활성 기전에 필수적인 미토콘드리아의 및 소포제의 면역 센서를 통한 면역 활성 경로를 선택적으로 방해하여 인터페론 분비를 억제할 수 있는 새로운 바이러스 면역 회피 기전을 최초로 밝혔다(그림 1). 본 연구 결과를 통해 향후 만성 바이러스 치료제 및 자가면역질환 신약개발에 유용하게 활용될 것으로 보인다. 또한 만성감염 HCMV 바이러스의 면역 억제 기전 및 특이적 바이러스 단백질을 이용하여 과도한 면역 활성으로 인해 유도되는 암, 자가면역질환 및 퇴행성 신경질환 등의 면역질환 치료제 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.

본 연구는 박보연 교수 연구팀의 석·박사 통합과정 최현진 학생(제1저자)이 주도했으며 국립 암 센터 선임연구원 이성욱 박사가 참여했다. 본 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업 전략연구 및 성과확산, 보건복지부의 암정복추진연구개발사업, 질병중심 중개기반연구사업으로 수행됐다.

[그림] 만성감염 HCMV 바이러스 생산 단백질인 US9의 면역 회피 기전 모식도.