코로나바이러스가 초항원(Superantigen)이다(?)

최근 전 세계적으로 아동들에게서 원인불명의 급성간염이 발견되고 있다는 언론보도들을 접해보셨을 겁니다.

 

우리 나라에서도 지난 10일에 첫 의심신고가 접수된 것으로 보도되었는데요. 현재 아동들에게서 발현되는 급성간염 사례는 전 세계 24개국의 400여명 이상이며 이 중에는 사망한 사례 11건이 보고되고 있습니다. 

 

대부분의 급성간염을 앓은 환자는 위장염 증상을 보인후, 황달로 진행하고 경우에 따라 급속하게 간이 붓는 급성간부전으로 진행되었다고 하는데요. 현재까지 조사된 바에 따르면, 이들 간염환자들에게서는 일반적인 간염바이러스(A~E형)은 검출되지 않았으나, 간염환자들 중 72%에게서 호흡기질환으로 알려진 '아데노바이러스'가 검출되면서 중급 간염의 원인으로 지목되기도 하였습니다.

 

하지만 이번 중증 간염 환자들에게서 발견된 아데노바이러스의 유형은 아데노바이러스 41F.1과 2유형으로 주변에서 흔히 발견되는 종류로 보통 3살 미만의 어린이나 면역저하자 들에게서 위장관염을 일으키는 것이 일반적이기 때문에 급성간염과는 거리가 있다는 것이 일반적입니다.

 

그런데 최근 중증 간염의 매개체로써 코로나바이러스일 수 있다는 주장이 영국 의학저널인 란셋(Lancet)에 게재되었는데요. 글의 제목은 "Severe acute hepatitis in children : investigage SARS-Cov-2 superantigen"으로 직역하면 소아에서의 중증급성간염 : 코로나바이러스의 초항원 여부 조사"입니다. 

 

 

 

 

초항원이란?

 

일단 본 글의 논리를 다루기 전에 먼저 superantigen, 즉 '초항원'에 대해 간략하게 설명하자면, 보통 바이러스가 우리 인체에 침입하면 '항원제시세포'들이 항원을 먹어치운후, 이를 분해하여 항원에 대한 정보를 인식한 후, 이를 T세포에 전달하여 침입한 항원에 적합한 면역세포를 생산 및 활성화시키게 됩니다.

 

그런데, 초항원은 항원제시세포에 의해 포식되는 것이 아니라, 항원제시세포 표면에 있는 MHC-2라 불리는 주조직적합성 복합체 옆에 결합한 상태로 T세포를 활성화를 유도시키게 됩니다.

 

초항원에 의한 T세포의 활성화 정도는 일반 항원에 비해 25배나 더 강력하기 때문에, 폭발적으로 활성한 T세포는 어마어마한 양의 사이토카인이라는 염증물질을 만들어내면서 살아있는 조직에게도 치명타를 가하기 때문에, 내피 손상, 급성 호흡곤란 증후군, 혈전, MIS-C라 불리는 다기관 장기 염증증후군을 일으킵니다.

 

'초항원'에 대한 이해는 아래 링크 글을 통해서 확인할 수 있습니다.

 

https://allmediinfo.tistory.com/entry/%EC%B4%88%ED%95%AD%EC%9B%90Superantigen%EC%9D%B4%EB%9E%80

초항원(Superantigen)이란?

 

자 이제 본 글로 돌아와서, 이 글에서 저자가 급성중증간염 원인에 대해서 코로나바이러스가 초항원인지에 대한 연구가 필요하다고 역설하는 이유는 아데노바이러스41F형이 이전에는 급성 간염을 일으킨 적이 없었기 때문입니다.

 

아데노바이러스 41F형은 40F형과 더불어서 50여가지가 넘는 아데노바이러스 유형 중 유일하게 위장관염을 일으키는 아종으로써, 주로 나타나는 증상은 발열이나 탈수, 호흡곤란 등입니다. 대표적인 호흡기 바이러스인 아데노바이러스가 간염을 촉발시킨다는 것은 논리적으로 맞지않다는 것이죠.

 

 

그런데 지난 2005년, 아데노바이러스가 박테리아에 의해 감염되는 독성 쇼크 증후군의 발병위험도를 증가시킨다는 연구결과가 나온적이 있는데요. 본 논문에서 사용된 박테리아는 바로 포도상구균으로 우리가 식중독이라고 불리는 질병의 원인이 되는 대표적인 초항원의 일종입니다.

본 연구에서는 쥐를 대상으로 1) 아데노바이러스 단독 감염 2) 아데노바이러스 감염 후, 포도상구균 감염 3) 포도상구균 감염후, 아데노바이러스 감염 등 3가지 조건으로 실험을 하였는데, 이중 2번째 조건인 아데노바이러스 감염 후, 포도상그군에 감염시킨 실험군에서 여타 다른 실험군보다 포도상구균이 심각한 간 손상 정도를 일으켰다는 것입니다. 

 

포도상구균(SEB)단독 감염시의 간손상 정도(위)와 아데노바이러스와 포도상구균 동시 감염시의 간손상 정도(아래)

 

https://europepmc.org/article/MED/15908364

Increased sensitivity to staphylococcal enterotoxin B following adenoviral infection. - Abstract - Europe PMC

 

이 연구에서 밝히는 아데노바이러스-포도상구균 조합이 간에 염증을 최대화시키는 이유에 대해서 일단 아데노바이러스가 체내에 칩입하면, 체내에서는 아데노바이러스와 싸워야하는 T세포 생산과 사이토카인 분비등 면역체계가 활성화되게 되는데, 이 때 초항원인 포도상구균이 침입하게 되면 불난 집에 기름붓듯이 안 그래도 면역체계가 활성화되어 사이토카인을 방출하고 있는 체내에 더욱 많은 염증물질을 생산하게 되어, 멀쩡한 간세포가 염증물질에 의해 자멸사하게 되고 이것이 급성 간염으로 발전한다는 것입니다.

 

아데노바이러스 혹은 포도상구균 단독으로는 간염을 일으키지 않지만, 아데노바이러스+포도상구균 조합은 간염을 촉발시킵니다.

 

 

급성간염의 원인은 코로나바이러스가 초항원(superantigen)이기 때문이다?

 

이를 코로나바이러스에 대입하면, 일단 체내로 침입한 코로나바이러스는 사멸되지 않고 체내 곳곳에 숨어있습니다. 우리가 코로나증후군, 일명 롱코비드(long covid)라고 불리는 후유증도 사실은 체내 곳곳에 사멸되지 않고 잔존해있는 코로나바이러스로 인해 우리 몸의 면역체계는 계속 활성화되어있는 상태로 염증물질을 만들어내기 때문에 생기는 것입니다.

 

 

참고로 코로나바이러스는 ph값이 낮은 산성화정도가 높은 위장관에서도 90일 넘게 생존해있다는 사실도 보고되어있는데요. 우리의 면역세포 80%가 집중되어 있는 곳이 바로 우리의 장이기 때문에 이렇게 장에서 살아남은 코로나바이러스는 끊임없이 우리 몸의 면역체계를 지속적으로 활성화시켜 대표적인 면역세포인 T세포를 고갈시킴과 함께 염증물질을 지속적으로 분비시켜 면역체계를 지속적으로 약화시킵니다. 

 

이번 급성 간염의 경우는 코로나 바이러스가 장 내에서 잠복해있는 와중에, 환자가 아데노바이러스에 감염되었고, 이에 이미 코로나바이러스에 의해 활성화되어있던 T림프구가 아데노바이러스를 막기 위해 더욱더 활성화되면서 염증물질이 한순간에 폭발적으로 증가하게 되고, 이 염증물질이 간의 세포나 조직을 자멸사시킨 것으로 본 보고서에서는 기술하고 있습니다.

 

아직까지 급성 간염 환자의 간조직에서 코로나바이러스가 발견되었다거나, 침입한 흔적이 있다는 증거가 아직없기 때문에 본 보고서의 주장을 100% 신뢰할 수는 없습니다. 그러나 만약 코로나 바이러스가 '초항원'이라는 사실이 확인된다면 이야기는 달라집니다. '초항원'은 면역체계에서 가장 시작점인 '항원인식'에 오류를 발생시킴과 동시에 우리 면역체계를 계속적으로 활성화시킴으로써 이번 급성간염의 원인인 아데노바이러스와 같은 기타 바이러스나 세균 등에 적절히 대응을 하지 못하도록 우리의 면역체계를 약화시키게 만들기 때문입니다.

 

더불어 코로나바이러스가 '초항원'이라면, 이번의 소아들의 급성간염사례는 코로나바이러스에 여러 차례 반복하여 재감염된 성인 또는 노인이나 기저질환자와 같은 면역저하자 등에게 다른 질병으로 모습을 바꾸어 등장할 가능성이 높습니다.