인체 상기도에 존재하는 임파선 조직인 편도와 아데노이드에서 코로나19 감염 후 선천성 면역인자들이 활성화되고, 백신 접종 후 바이러스 ‘기억면역세포’(memory T and B cell)들이 생성 및 유지돼 코로나 바이러스 감염의 중증도가 약화될 수 있음을 증명한 연구 결과가 나왔다. 아데노이드에서의 면역반응이 코로나19 질병의 경과에 미치는 영향을 규명한 후속 연구도 발표돼, 향후 점막면역 백신 및 치료제 개발 전략 마련에 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.

편도 및 아데노이드는 바이러스가 인체에 감염되는 첫 조직으로서, 잦은 감염 유발 기관이다. 하지만 이들 조직이 커지면 상기도를 좁혀 코골이·수면무호흡을 일으키는 원인으로 인식되면서 국내서는 한해 수천 건의 편도 및 아데노이드 절제술이 이뤄지고 있다. 

그러나 편도 및 아데노이드의 조직학적 형태가 백신 접종 후 기억면역세포가 만들어지는 임파선과 유사하다는 점에서, 수술적 제거 대상이 아닌 인체에 도움이 되는 면역기관으로서 이해가 필요했다.

이에 2022년 미국 라호야 면역연구소는 성인 편도 및 아데노이드에서 활성화되는 기억면역세포에 대한 연구를 진행했다. 그 결과, 코로나19 백신 접종 후 아데노이드에서 후천성 면역세포들이 활성화됨을 확인했으며, 백신 접종 후 기억면역세포가 1년 이상 아데노이드에 존재하고, 혈액보다 면역기능이 오래 유지된다는 사실을 규명해 국제학술지 ‘Nature’ 온라인 최신호에 게재했다.

이 연구의 공동연구자인 김현직 서울대병원 이비인후과 교수는 코로나19 감염 환자 또는 코로나 백신을 맞은 사람들의 편도 및 아데노이드에서 바이러스 기억면역세포가 생성되며 혈액보다 오래 유지되고, 선천성 면역 기전 역시 감염 초기에 활성화돼 바이러스 사멸을 유도할 수 있으므로, 편도와 특히 아데노이드는 호흡기 바이러스에 저항하는 면역기전을 담당하는 중요한 면역 기관임을 강조했다.

이후 김 교수와 이 병원 박완범 감염내과 교수팀은 오미크론 변이 유행 시기(2022년 5월~2023년 1월) 동안 코로나19 환자들의 아데노이드에서 나타나는 면역반응을 분석해 임상적 결과와의 연관성을 규명하는 후속 연구를 진행했다.

연구팀은 경증 및 중증 코로나19 환자와 건강한 대조군으로부터 비인두 샘플을 채취하고, RNA 시퀀싱 및 분자생물학적 기법을 활용해 비인두에서의 인터페론 및 인터페론 자극 유전자(ISGs) 발현이 환자의 임상 결과에 미치는 영향을 분석했다. 인터페론은 초기 면역 방어에 중요하게 관여하는 선천 면역반응의 핵심 요소로서, 발현 정도와 반응 지속성에 따라 질병의 경과와 치료 결과가 달라질 수 있다.

분석 결과, 경증 코로나19 환자의 아데노이드에서 인터페론 및 인터페론-유도형 유전자(ISGs)의 발현이 증가하여 긍정적인 임상 결과와 밀접하게 연관됐고, 인터페론 반응이 강할수록 바이러스 확산이 억제되며 환자가 짧은 시간에 회복된 것으로 확인됐다. 반면 중증 환자의 아데노이드에서도 인터페론 반응이 나타났지만, 발현 수준이 경증 환자에 비해 낮아, 면역 반응의 강도와 타이밍이 질병의 심각도에 영향을 미친다는 점이 규명됐다.

또 코로나19 환자의 아데노이드에서 활성화된 대식세포(M1)와 수지상세포(DCs), CD4+ 기억 T세포가 인터페론 활성화에 주된 역할을 한다는 것을 확인했다. 

이 연구는 아데노이드에서의 인터페론 증가와 그에 따른 면역반응이 코로나19의 임상 경과에 어떻게 영향을 미치는지를 체계적으로 분석한 것으로, 아데노이드에서의 선천성 면역반응과 기억면역세포 활성화가 중증 질환으로의 진행을 막는 데 중요한 역할을 할 수 있음을 제시했다. 이 연구는 국제학술지 ‘Cellular and Molecular Life Science’(IF=6.2) 온라인 최신호에 게재됐다.

김현직 서울대병원 이비인후과 교수 김현직 교수는 “이번 연구는 코로나19 감염 억제를 위해 상기도에 전달할 새로운 백신 및 치료제 개발에 중요한 연구 근거가 될 것”이라며 “편도와 아데노이드가 없는 사람은 상대적으로 코로나19가 중증으로 진행될 가능성이 높으며, 바이러스 기억면역세포 활성 공간으로서의 역할을 못하게 되므로 편도 및 아데노이드 절제 수술은 코골이 및 수면무호흡증 증상을 고려하여 신중하게 결정해야 한다”고 말했다.

그는 이어 “이번 연구를 바탕으로 근육주사가 아닌 흡입용 점막면역 백신 개발이 유용함을 알게 됐고 향후 백신 전달 타깃 조직을 규명하겠다”고 다짐했다.