박보연 교수 연구팀, 만성감염바이러스 치료 단서 제공

인간거대세포바이러스의 면역 회피 유도 단백질 발견 및 기전 규명

박보연(시스템생물학과) 교수 연구팀이 헤르페스 바이러스 군에 속하는 인간거대세포바이러스(Human cytomegalovirus, HCMV) 감염 시 인체 내에서 면역 회피를 유도하는 HCMV 유래 단백질 발견 및 항바이러스 면역 억제 기전을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 연구의 우수성을 인정받아 국제 우수 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션’지에 2019년 10월 11일자로 게재됐다.

인체는 바이러스 감염 시 항바이러스 면역 반응을 강력하게 유도할 수 있는 핵심 면역 물질인 인터페론(Interferon)을 분비시켜 바이러스의 증식을 억제하고 숙주의 면역 방어 시스템을 활성화한다. 하지만 헤르페스 바이러스와 같은 만성 감염 바이러스는 인체의 강력한 면역 반응을 무력화시킬 수 있는 다양한 바이러스 단백질을 생성하여 인체 내에서 장기간 생존할 수 있고 이로 인해 감염질환 및 암 등 다양한 면역 질환을 유도할 수 있다.

(그림1) HCMV 바이러스 단백질 US7과 US8의 면역 회피 기전 모식도

현재 세계 인구의 약 60~90% 정도가 HCMV에 감염되어 있으며, 특히 면역 발달이 미숙한 신생아 혹은 면역 시스템이 약화된 환자(예: 장기이식 및 암 환자, 노인 등)의 경우 HCMV의 감염은 치명적인 면역 질환을 유도할 수 있다. 하지만 현재 HCMV의 치료용 백신은 개발되지 않은 실정이다. 또한, HCMV 바이러스의 분자 세포 면역학적 메커니즘의 연구도 매우 부족한 실태라 바이러스 진단 및 치료제 개발에 어려움이 있었다.

박보연 교수 연구팀은 HCMV 바이러스가 독자적으로 만들어내는 “US7”과 “US8”이라는 단백질들이 인체 내 항바이러스 활성 기전에 필수적인 톨 유사수용체(Toll-like receptors; TLRs) 신호 전달 과정을 억제하는 기전을 최초로 밝혔다.

박보연 교수는 “향후 만성 바이러스 치료제 및 자가면역질환 신약개발에 유용하게 활용될 것”이라며 “만성감염 HCMV 바이러스의 면역 억제 기전 및 바이러스 유래 단백질을 이용을 통해 과도한 면역 활성으로 인해 유도되는 암, 자가면역질환 등의 면역질환 치료제 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 박보연 교수 연구팀의 박아름 박사(제1저자)가 주도했고, 국립암센터 책임 연구원 이성욱 박사 등이 참여했다. 또한 본 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업 전략연구 및 보건복지부의 질병 중심 중개기반연구사업으로 수행됐다.