항체 한 번 투여로 새끼 원숭이의 HIV 유사 바이러스가 관해 상태 유지
실험용 항체 한 번을 초기 항바이러스 치료와 함께 투여하자, HIV와 가까운 원숭이면역결핍바이러스(SIV)가 새끼 짧은꼬리원숭이에서 몇 달간 돌아오지 않았고, 한 마리에서는 4년의 추적 관찰 동안에도 돌아오지 않았습니다. 바이러스학자 제시 디어(Jesse Deere)와 면역학자 데니스 하티건-오코너(Dennis Hartigan-O'Connor) 등이 속한 캘리포니아대학교 데이비스 연구팀의 이 연구는 10월 19일 Nature Microbiology에 온라인으로 게재되었습니다.
숨어 있는 저장소
HIV와 SIV는 몸을 떠나지 않은 채 잠잠해질 수 있습니다. 이들은 자신의 유전 물질을 면역세포의 DNA에 끼워 넣고, 새로운 바이러스를 만들지 않은 채 휴면 상태로 있습니다. 이런 세포들이 잠복 바이러스 저장소를 이룹니다. 항레트로바이러스 약물은 바이러스의 증식을 막지만 이 세포들에서 바이러스를 없애지는 못하며, 표면에 바이러스 단백질이 없는 이 세포들은 면역계가 알아보기 어렵습니다. 약을 끊으면 바이러스가 다시 증식하기 시작할 수 있습니다.
연구팀은 감염된 세포를 하나하나 찾는 대신, 바이러스가 세포에 들어가는 데 쓸 수 있는 표면 단백질인 C-C 케모카인 수용체 5형(CCR5)을 가진 더 넓은 세포 집단을 겨냥했습니다. 이들의 항체는 CCR5와, T세포에 있는 단백질 복합체인 CD3에 모두 결합하여, T세포가 CCR5를 가진 세포를 공격하도록 이끕니다. 여기에는 바이러스를 품고 있을 수 있는 세포와 나중에 감염될 수 있는 세포가 포함됩니다.
실험 방식
연구진은 갓 태어난 붉은털원숭이 25마리를 SIV에 노출시켰고, 20마리가 감염되었습니다. 감염 일주일 뒤 동물들은 항레트로바이러스 치료를 시작해 18주간 지속한 뒤 중단하고 바이러스가 돌아오는지 지켜보았습니다. 동물들은 세 집단 중 하나에 무작위로 배정되었습니다. 약물만 투여, 약물에 CCR5/CD3 항체 1회 투여(약물 시작 이틀 뒤 투여), 또는 약물에 CD4라는 세포 표면 단백질을 겨냥한 다른 항체를 투여한 집단입니다.
약물만 받은 동물은 모두 일주일 안에 혈액에서 바이러스가 다시 나타났습니다. CD4 항체 집단에서는 여덟 마리 중 여섯 마리가 7일 안에 재발했고, 한 마리는 추적 관찰이 끝날 때까지 검출 가능한 바이러스가 없었습니다. CCR5/CD3 항체를 받은 일부 동물은 훨씬 오래 관해 상태를 유지했습니다. 네 마리는 석 달 넘게 혈액에서 바이러스의 흔적이 없었고, 두 마리에서는 97일과 173일 뒤에 바이러스가 돌아왔으며, 세 번째는 약 29주에 추적 관찰이 끝날 때까지 재발이 없었고, 가장 오래 추적한 동물에서는 그 기간이 4년에 이르렀습니다.
바이러스는 사라졌을까?
여기서 관해란 약물을 끊은 뒤 검출 가능한 바이러스가 오래 없는 상태를 뜻하며, 그것만으로 감염이 제거되었다는 증거는 아닙니다. 연구팀은 지속적으로 관해 상태인 세 마리(그중 두 마리는 CCR5/CD3 항체를 받음)에게 추가 검사를 했습니다. 바이러스 감염을 억제하는 데 도움이 되는 CD8 T세포를 일시적으로 제거했을 때 재발은 일어나지 않았습니다. 조직 검사에서는 바이러스 유전 물질이 발견되지 않았고, 림프절 세포에서 감염성 바이러스를 회수하려는 시도도 실패했습니다. 4년간 추적한 동물의 시료 하나에서 바이러스 RNA일 가능성이 있는 아주 작은 신호가 나왔지만, 연구진은 오염 가능성을 배제할 수 없었고 바이러스 DNA나 혈중 바이러스의 재출현은 발견하지 못했습니다.
한계
이 연구는 규모가 작았고, 치료는 감염 직후에 시작되었습니다. 연구팀이 새끼 원숭이를 쓴 것은 부분적으로 이들이 면역세포를 빠르게 재생할 수 있기 때문이므로, 이 접근법이 성체나 오래된 감염에서도 효과가 있을지는 알려져 있지 않습니다. 이 항체는 감염되지 않은 면역세포도 겨냥합니다. 동물들은 대체로 잘 견뎠고 몇 시간 안에 사라지는 가벼운 반응만 있었지만, 다른 감염에 대한 방어에 미치는 영향은 연구가 필요합니다. 저자들은 "우리 연구는 숙주 면역계를 이용해 CCR5를 발현하는 세포를 겨냥하는 것이 적어도 감염 직후 치료할 수 있는 영아에게는 HIV 완치로 가는 놀랍도록 효과적인 길일 수 있음을 보여줍니다"라고 결론짓습니다. 이 접근법은 사람에게 시험된 적이 없습니다. 더 많은 내용은 건강 섹션에서 확인하세요.