헤르페스 바이러스 활성화로 입술 주변에 생기는 염증은 바이러스 감염 세포를 제거하려는 인체 면역 반응의 결과다.
이상준 UNIST 생명과학과 교수팀은 성균관대, 제주대, 기초과학연구원(IBS) 한국바이러스기초연구소와 공동연구에서 헤르페스 바이러스 DNA 상의 'poly(T)' 반복 서열이 면역 반응을 유도한다는 사실을 규명했다고 27일 밝혔다. 헤르페스 바이러스가 활성화되면 인체 면역 센서인 AIM2가 작동하고, 이 센서가 바이러스 DNA의 반복 코드를 인식해 염증 반응과 감염 세포 사멸을 유도한다는 것이다.
헤르페스 제1형은 전 세계 인구의 약 67%가 감염돼 있을 정도로 흔한 바이러스다. 평소에는 면역계의 공격이 어려운 신경절에 숨어 있다가 면역 감시가 느슨해진 틈을 타 숙주 피부 세포를 감염시킨다. AIM2는 방어를 위해 출동한 숙주 대식세포 안에서 바이러스를 감지하는 단백질이다.
공동 연구팀에 따르면 이 AIM2는 바이러스 DNA 중 티민(T) 염기 분자가 길게 반복된 poly(T) 구간을 인식해 바이러스를 감지한다. 같은 헤르페스 제1형 바이러스라도 균주별로 면역 반응 강도는 달랐고, 균주 DNA상에 poly(T) 서열이 있는 경우에만 AIM2가 활성화돼 염증 반응과 감염 세포 사멸이 일어났다. 반대로 이 서열이 없거나 티민 염기 분자가 20개 미만인 짧은 구간만 가진 균주에서는 이러한 반응이 거의 나타나지 않았다.
연구팀은 다른 균주에 이 서열을 넣어주면 면역 반응이 새롭게 유도된다는 것과 반복 서열의 길이가 길수록 반응이 강해지는 '길이 의존성'도 확인했다.
동물 실험 결과, poly(T) 반복 서열이 있는 바이러스에 감염된 경우 염증 반응이 나타나 바이러스 증식이 억제된 반면, 이 서열이 제거된 바이러스에 감염됐을 때는 면역 반응이 거의 일어나지 않고 바이러스는 빠르게 증식해 치명적 감염으로 이어졌다.
연구팀은 이 poly(T) 반복 서열이 엠폭스 바이러스, 아데노 바이러스, 코로나 바이러스 등 다양한 감염병 바이러스군에 폭넓게 보존돼 있다는 점도 방대한 유전체 데이터 분석으로 찾아냈다.
이상준 교수는 “인체 면역 센서가 알려진 것보다 훨씬 정교하게 바이러스를 인식한다는 사실을 새롭게 밝혔다”며 “바이러스 자체를 직접 공격하는 치료법이 아닌 면역 센서 활성도를 조절하는 새로운 치료법이나 이에 관한 맞춤형 면역 조절 신약 개발에 기여할 것”이라고 말했다.
이번 연구는 이상준 교수팀과 이주상 성균관대 교수, 김의태 제주대 교수, 최영기 IBS 한국바이러스기초연구소장팀이 공동 수행했다. 연구 결과는 '네이처 커뮤니케이션즈' 4월 13일 온라인에 게재됐다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com