계절성 코로나바이러스에 걸린 적 있다면 코로나19 증상 가벼워
스탠퍼드 대학교 의대 연구진이 실시한 연구는 만약 면역체계의 어떤 세포들이 - 어린이들이 앓는 감기의 약 4분의 1을 유발하는 - 계절성 코로나바이러스들과 이전에 마주친 것을 기억한다면, 코로나19에 걸려도 증상이 가벼울 수 있다는 것을 암시한다.

연구진은 이들 면역세포는 코로나19를 야기하는 바이러스인 SARS-CoV-2에 대항해서 신속하게 대응할 준비가 더 잘 되어있다는 결론을 내렸다.

이 연구 결과는 왜 어떤 사람, 특히 어린이들이 다른 사람들보다 코로나바이러스 감염에 대해 훨씬 더 탄력성이 있는지를 설명하는 데 도움이 된다. 또 이 연구 결과로 어떤 사람에게 가장 심한 코로나19 증상이 나타날 가능성이 있는지 예측할 수 있게 만들 수 있을지도 모른다.

문제의 면역세포는 바로 살해 T 세포로 혈액과 림프액 속을 돌아다니고 조직에서 대기하다가 마주치는 세포들에 대해 불심검문을 실시한다. 이번 연구는 병세가 가장 나쁜 코로나19 환자들의 살해 T 세포들에서는 감기를 유발하는 코로나바이러스와 이전에 싸움을 벌인 흔적이 거의 없는 것을 보여주었다.

코로나19에 대한 면역성에 관한 논의는 흔히 - 바이러스가 취약한 세포를 감염하기 전에 바이러스에 달라붙는 단백질인 - 항체에 집중된다. 그러나 항체는 쉽게 속는다고 마크 데이비스 박사가 말했다. 데이비스는 미생물학 및 면역학 교수 겸 스탠퍼드 대학교 면역-이식-감염 연구소 소장으로 하워드 휴즈 의학연구소 연구원이다. 그는 이번 연구의 책임저자이다.

기억 T 세포, 병원체 단백질 표본인 펩티드 나타나면 바로 행동 돌입
병원체는 신속하게 진화해서 항체로부터 자신의 중대한 특징을 감추는 것을 배운다고 데이비스는 말했다. 그러나 T 세포는 여러 가지 방법으로 병원체를 인식하고 속이기가 어렵다.

우리 세포는 모두 다 자신들이 최근에 만든 개개 단백질의 일부 표본을 일상적으로 잘게 썰어 펩티드라는 작은 조각들로 만들어서 내부 사태에 대한 실시간 보고서를 작성하고, T 세포가 검사를 하도록 그런 펩티드를 자신들의 표면에 전시한다. 살해 T 세포의 수용체가 어떤 세포 표면에 그곳에 속하지 않는 펩티드, 예를 들면 침입하는 미생물이 생산하는 단백질에서 펩티드가 있는 것을 발견하면 그 T 세포는 전쟁을 선포한다.

그 T 세포는 맹렬히 증식하고 수많은 자손들이 - 이들의 수용체들은 모두 다 똑같은 펩티드 서열을 표적으로 삼아 - 병원성 미생물이 세포로 침입했다는 감출 수 없는 펩티드 표시를 가진 세포는 어떤 것이든지 간에 파괴하기 위해 공격을 한다.

최초 T 세포의 수많은 딸세포들 중 일부는 평온한 상태로 돌입해서 싸움판에 끼어들지 않는다. 이들이 바로 기억 T 세포로 민감도가 높고 수명도 이례적이다. 이들은 흔히 수십 년 동안 혈액과 림프액 속에 머물면서, 만약 자신들을 태어나게 한 T 세포 확장의 파문을 일으킨 그 펩티드를 언제든지 마주치게 되면, 행동에 돌입할 태세를 갖추고 있다. 이런 대비 태세가 이전에 마주친 바이러스나 그 사촌을 질식시키는데 귀중한 시간을 절약해줄 수 있다.

팬데믹이 진행되면서 많은 사람이 코로나19로 아주 아프거나 사망하지만 다른 사람들은 코로나에 걸렸는지도 모르면서 돌아다니는데 그 이유가 무엇일까라고 데이비스는 생각해보았다. 그 이유를 알기 위해서, 제1 저자로 박사후 연구원인 밤세 말라조슐라 박사는 코로나바이러스의 염기서열의 일부가, 감기를 유발하는, 널리 퍼져있는 4가지 코로나바이러스 변종 중에서 1가지 이상의 유사 부위와 사실상 동일한 것을 우선 확인했다.

그런 다음 그는 코로나바이러스에서만 발견되거나 혹은 1개 이상의 계절성 변종이 만들어내는 유사한 단백질에서도 발견되는, 상이한 24개 펩티드의 서열을 모아 목록을 작성했다.

살해 T 세포, 바이러스 노출 후 며칠 동안 증식할 시간 필요
연구진은 코로나19 팬데믹이 시작되기 전에 건강한 기증자들이 제공한 혈액 표본을 분석했다. 이는 비록 그들 중 많은 사람이 감기를 유발하는 코로나바이러스 변종들에는 아마도 노출된 적이 있었더라도 코로나19 바이러스에 노출된 적은 전혀 없는 것을 의미하며, 그런 사람의 혈액 표본을 분석해본 것이다.

연구진은 작성한 목록에 있는 개개 펩티트를 표적으로 삼는 T 세포의 수를 측정했다. 그들은 노출된 적이 없는 사람들의 - 다른 코로나바이러스와 공유하는, 코로나19 바이러스의 펩티드를 표적으로 삼는 - 살해 T 세포들이 코로나19 바이러스에서만 발견되는 펩티드를 표적으로 삼는 살해 T 세포들보다도 증식했을 가능성이 더 큰 것을 발견했다. 공유하는 펩티드 서열을 표적으로 삼는 T 세포들은 아마도 과거에 더 온순한 코로나바이러스 변종과 마주쳤고 그에 반응해서 증식을 한 듯하다고 데이비스는 말했다.

이런 살해 T 세포 중 많은 것이 기억 모드에 들어가 있었다고 그는 부언했다. 그는 계속해서 다음과 같이 말했다. “기억 T 세포들은 전염병을 방어하는 데 있어서 가장 적극적이다. 이들 세포가 바로 반복해서 발생하는 병원체를 격퇴하는데 필요한 것이다. 백신이 만들어내고자 하는 것이 바로 이런 세포들인 것이다.”

수용체가 코로나19 바이러스에 독특한 펩티드 서열을 표적으로 삼는 살해 T 세포는 바이러스에 노출된 후 행동에 돌입하기 위해서는 며칠 동안 증식해야만 한다고 데이비스는 말했다. 이 잃어버린 며칠이란 시간으로 인해 병에 걸린 것을 알아채지도 못하고 지나가거나 아니면 그 병으로 사망할 수가 있다고 그는 설명했다.

어린이 80% 계절성 코로나바이러스 노출 이력, 코로나19 심한 증상 드물어
이 가설을 테스트해보기 위해서 데이비스와 그의 동료들은 코로나19 환자들의 혈액 표본을 살펴보았다. 아니나 다를까 그들은 증상이 약한 코로나19 환자들이 코로나19 바이러스가 다른 코로나바이러스 변종들과 공유하는 펩티드를 표적으로 삼는 살해 T 기억 세포를 많이 가지고 있는 경향이 있는 것을 발견했다. 병세가 더 나쁜 환자들의 늘어난 살해 T 세포들은 주로 코로나19 바이러스에 독특한 펩티드를 전형적으로 표적으로 삼는 T 세포였고, 따라서 아마도 코로나19 바이러스에 반응해서 처음으로 만들어졌을 것이다.

코로나19가 심한 환자들은 이전에 온순한 코로나바이러스 변종에 감염된 적이 없고 그래서 그들은 효과적인 기억 살해 T 세포를 보유하지 못했다고 데이비스는 말했다.

어린이는 어른과 마찬가지로 코로나19에 감염될 수 있는데도 불구하고 심한 증상이 나타나는 경우는 드문데, 데이비스는 어린이들에게서 감기를 유발하는 계절성 코로나바이러스 변종들이 만연하는 것에 주목했다.

그는 이렇게 말했다. “코감기와 재채기가 어린이 집 환경의 특징이고 주로 코로나바이러스가 야기하는 감기로 그런 것이다. 미국에서는 많게는 어린이의 80%가 출생 후 1~2년 안에 (계절성 코로나바이러스에) 노출이 된다.”

참조:
V. Mallajosyula et al., "CD8+ T cells specific for conserved coronavirus epitopes correlate with milder disease in COVID-19 patients" Sci Immunol. 2021 Jul 1;6(61):eabg5669. doi: 10.1126/sciimmunol.abg5669.