Long-COVID 환자의 면역 체계의 중요한 부분인 보체 시스템에서 발견되는 단백질을 연구하는 연구자들은 진단을 개선하고 쇠약해지는 질병에 대한 치료로 이어질 수 있는 혈액 단백질 "특징"을 발견했습니다.
SARS-CoV-2에 감염된 사람 중 약 5%는 급성 질환에서 회복되지 않고 대신 종종 "장기 코로나바이러스"라고 불리는 쇠약하고 장기적인 증상을 나타냅니다. 원인은 알려져 있지 않지만 현재 가설에는 조직 손상, 바이러스 저장소, 자가면역 및 지속적인 염증이 포함됩니다. 현재 이 상태에 대한 진단 테스트나 치료 옵션은 없습니다.
취리히 대학과 취리히 대학 병원의 연구자들은 단백질에 대한 대규모 연구인 단백질체학(proteomics)을 사용하여 Long-COVID 환자의 혈액 단백질 패턴과 이러한 단백질이 보체 시스템이라고 불리는 면역 시스템의 일부에 미치는 영향을 발견했습니다.
보체 시스템은 선천적 면역 체계의 일부이며 서로 반응하여 미생물과 손상된 세포를 제거하고 염증을 촉진하며 병원균을 공격하는 항체와 식세포의 능력을 향상시키는 혈장과 세포 표면의 다양한 단백질로 구성됩니다.
연구자들은 113명의 코로나19 환자를 1년 동안 추적했는데, 그 중 33%는 세계보건기구(WHO) 기준에 따라 중증 질환을 앓고 있었습니다. 6개월 후, 113명의 환자 중 40명의 질병 경과가 더 길어졌습니다. 12개월의 추적 관찰 결과, Long-COVID 환자 40명 중 22명이 지속적인 증상을 보였고 10명은 회복되었습니다(8명은 추적 관찰이 불가능함).
Long-COVID의 바이오마커를 식별하기 위해 연구진은 급성 바이러스 감염 및 6개월 추적 기간 동안 건강한 대조군과 코로나19 환자로부터 혈청을 수집하고 두 가지 고처리량 단백질체학 방법을 사용하여 6,596개의 서로 다른 혈청 단백질을 측정했습니다. 연구진은 중증 코로나19 환자와 경증 급성 코로나19 환자의 혈청 단백질 수치 차이, 감염 급성기와 6개월 추적 기간 동안 Long-COVID 환자와 Long-COVID가 없는 환자의 혈청 단백질 수치 차이를 관찰했다.
이번 연구의 제1저자인 Carlo Cervia-Hasler는 “Long-COVID에서 어떤 단백질이 변형되는지 분석한 결과 보체 시스템의 과잉 활동이 확인되었습니다.”라고 말했습니다. "활성화된 Long-COVID 환자는 혈액 수치도 높아져 적혈구, 혈소판, 혈관을 포함한 다양한 신체 세포가 손상되었음을 나타냅니다."
연구진은 Long-COVID 환자에서 관찰된 변화는 혈액 응고와 조직 손상 및 염증 복구에 관여하는 보체 단백질 간의 상호 작용을 암시한다고 말합니다. 그들은 Long-COVID 환자의 혈액 수치가 6개월 이내에 정상으로 돌아왔다는 점에 주목했는데, 이는 활성 Long-COVID가 연구에서 나타난 혈청 단백질 패턴을 특징으로 한다는 것을 시사합니다.
해당 연구의 교신 저자인 OnurBoyman은 "Long-COVID 환자의 경우 보체 시스템이 더 이상 기본 상태로 돌아가지 않고 활성화된 상태로 유지되어 건강한 세포도 손상시킨다"고 말했습니다.
이번 연구 결과는 의료계에 큰 반향을 불러일으켰다.
서호주 머독대학교 의과대학 교수이자 호주 국립 표현형 분석 센터 소장인 Jeremy Nicholson은 다음과 같이 말했습니다: "이 논문은 혈관 내벽에 영향을 미치는 것과 같은 혈전색전성 염증 효과를 이해하는 데 도움이 되는 근본적인 면역학적 교란 중 일부를 식별하는 데 도움이 됩니다. 이는 보다 일반적인 전신 문제(모든 장기에는 혈관이 있음)를 유발할 수 있습니다. 이 논문은 보체 단백질 교란에 대한 새로운 시각을 제시하지만 여전히 코로나19의 장기 증상의 다양성이나 질병의 장기 증상을 설명할 수는 없습니다. 이 연구가 상대적으로 소수의 환자로부터 얻은 단백질 데이터를 기반으로 한다는 사실이 모든 것을 설명할 수는 없습니다."
연구진이 발견한 바이오마커는 Long-COVID 환자에게만 국한되어 있고, 증상 발생 후 6개월이 지나도 진단적으로 정확하고, 어떤 코로나19 병력 정보에도 영향을 받지 않아 임상적 적용 가능성이 있다고 연구진은 밝혔다. Long-COVID의 영향을 받는 보체 경로를 표적으로 하는 기존 치료법은 이 질병에 대한 새로운 치료 전략을 제공할 수 있습니다.
이 연구는 사이언스 저널에 게재되었습니다.