카이스트(KAIST)는 의과학대학원 신의철 교수 연구팀이 고려대 안산병원 최원석 교수, 충북대병원 정혜원 교수와의 공동연구를 통해 코로나19 회복자들에서 기억 T세포가 10개월 동안 유지되며, 특히 줄기세포 유사 기억세포가 효율적으로 발생한다는 사실을 규명했다고 7일 밝혔다. 

이는 중증 코로나19에 대한 방어 면역의 핵심인 기억 T세포가 장기간 유지된다는 것을 시사하는 연구결과다.

그간 코로나19에 한 번 걸렸다 회복되면 이에 대항하는 방어면역이 형성되며, 방어면역의 양대 축으로는 중화항체와 기억 T세포가 있는 것으로 알려져 있다.

코로나19 바이러스에 대한 중화항체는 시간이 지남에 따라 감소하는 것으로 밝혀지면서, 최근 기억 T세포에 관한 관심이 증대되고 있다. 기억 T세포는 코로나19 감염 자체를 예방하지는 못하지만, 중증 코로나19로의 진행을 막는 것으로 알려진 중요한 면역세포다.

하지만 코로나19 회복자에서 기억 T세포가 얼마나 오래 유지될 수 있는지, 그리고 그 기능도 오랜 기간 잘 유지되는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 
 

이에 KAIST-고려대안산병원-충북대병원 공동연구팀은 한국인 코로나19 회복자들을 대상으로 10개월 동안 기억 T세포에 대한 추적 연구를 수행했다. 

코로나19 바이러스에 대항하는 기억 T세포가 어떤 특성을 보이는지, 또 얼마나 오랫동안 유지되는지 등을 확인하는 연구다. 

이번 연구에서 최첨단 면역학 연구기법을 활용해 기억 T세포의 장기 유지에 중요한 줄기세포 유사 기억 T세포의 발생을 분석하고, 한 번에 여러 가지 기능을 나타내는 다기능성 기억 T세포의 존재를 분석했다. 

그 결과 코로나19 회복 직후부터 나타나는 기억 T세포가 10개월의 추적관찰 동안 잘 유지되는 것을 증명했다.

기억 T세포 유지는 애초에 걸렸던 코로나19의 경증, 중증 여부와는 상관없이 대부분의 회복자들에게서 나타났다.

또한 10개월이 지난 후에도 다시 코로나19 바이러스 항원을 만나면 기억 T세포의 증식이 활발해지면서, 한 번에 여러 가지 기능을 수행하는 다기능성도 확인했다. 

이 같은 결과는 회복자가 코로나19 바이러스에 다시 노출됐을 때 기억 T세포들의 방어면역 기능이 나타난다는 것을 시사한다.

특히 코로나19 회복자들에서 줄기세포 유사 기억 T세포가 잘 발생한다는 점을 규명했다. 줄기세포 유사 기억 T세포는 장기간에 걸쳐 기억 T세포들의 숫자를 유지해주는 재생기능을 가진 세포로, 이번 연구 결과는 코로나19 회복자들의 기억 T세포가 상당히 오랜 기간 동안 유지될 것으로 예측하게 하는 결과다. 

이번 연구는 코로나19 회복 후 세계 처음으로 줄기세포 유사 기억 T세포의 발생을 보고한 것으로 세계 면역학계의 주목을 받고 있다. 

공동연구팀은 "코로나19 회복자들의 장기 방어면역을 확인함과 동시에, 현재 사용되고 있는 상용화된 코로나19 백신들의 효능 평가와 추후 백신 개발의 핵심 목표 중 하나인 T세포 방어면역 장기 지속성에 대한 지표를 제시한 것에 의의가 있다"고 밝혔다. 

현재 공동연구팀은 코로나19 백신을 접종받은 사람들의 기억 T세포 형성과 기능 특성을 규명하고, 동시에 코로나19 회복자들의 기억 T세포와의 비교를 통해 백신의 면역학적 효과를 파악하는 후속 연구를 진행하고 있다.

이번 연구의 제1 저자인 정재형 카이스트 박사과정 연구원과 나민석 박사후 연구원(現 연세의대 임상강사)은 "코로나19로부터 회복 후 최대 10개월까지도 기억 T세포 면역반응이 유지되는 것을 확인했다"면서 "방어면역 지속성에 중요한 역할을 할 것으로 예측되는 줄기세포 유사 기억 T세포의 특성과 기능 규명을 통해 재감염의 이해 및 코로나19 백신에 의한 기억 T세포 평가의 중요 지표를 마련했다"고 설명했다.

카이스트 신의철 교수는 "이번 연구는 코로나19 회복자의 기억 T세포 기능 및 특성을 세계에서 최장기간 연구한 결과로, 시간에 따른 방어면역 분석을 통해 향후 최적화된 차세대 백신 개발 전략을 설계할 수 있는 토대를 마련했다는 점에서 의미가 있다"고 말했다. 

한편 삼성미래기술육성재단과 카이스트의 지원을 받아 수행한 공동연구팀의 이번 연구 결과는 국제 저명 학술지인 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)의 6월 30일자에 게재됐다(논문명: SARS-CoV-2-specific T cell memory is sustained in COVID-19 convalescent patients for 10 months with successful development of stem cell-like memory T cells).