[mdtoday = 이헌열 의학전문기자] 헤르페스바이러스 감염에 대한 체내 면역 반응이 알츠하이머병의 발병으로 이어지는 핵심 인과 기전이 규명됐다.

헤르페스바이러스 감염에 따른 T세포의 대뇌 침윤 기전과 알츠하이머 병리적 변화 간의 상호작용을 정밀 분석한 연구가 신경학 분야의 세계적 권위 학술지 '브레인(Brain)'에 실렸다.

알츠하이머병은 유전적 소인 외에도 만성 바이러스 감염 등 외부 환경적 인자가 대뇌 관류 대사를 악화시키고 면역계를 교란하는 상위 위험 요인으로 지목되어 왔다.

그동안 구순포진을 일으키는 단순포진바이러스(HSV)나 거대세포바이러스(CMV) 등 만성 헤르페스바이러스 노출이 알츠하이머 발병률을 높인다는 역학적 연관성은 지속해서 제기되었으나, 바이러스에 반응하는 체내 면역 세포가 실제 대뇌 신경망 사멸을 유도하는 구체적인 분자생물학적 기전은 명확히 정립되지 않은 상태였다.

영국 카디프 대학교(Cardiff University) 의과대학, 시스템 면역학 연구소 및 치매연구소 공동 연구팀은 알츠하이머 유전 인자를 보유한 '3xTg-AD' 마우스 모델을 활용해 연구를 진행했다.

연구팀은 마우스에 β-헤르페스바이러스(murine CMV)를 감염시킨 후, 일부 그룹에는 항바이러스제인 발간시클로버(Valganciclovir hydrochloride)를 투여하거나 특이적 T세포(CD4+, CD8+ T세포)를 제거하는 조작을 가했다.

이어 대뇌 기억 전도계인 해마(Hippocampus)의 신경세포 손실, 타우 및 아밀로이드 베타 단백질 축적도, 인지 기능 변동성을 정밀 대조했다.

실험군과 대조군의 대뇌 면역 세포 및 유전체 프로필을 분석한 결과, 바이러스 감염이 대뇌 신경 면역계를 공격적으로 전환하는 결정적 계기가 됨이 확인됐다.

헤르페스바이러스에 감염된 마우스의 대뇌 실질 조직 내로 백혈구가 대량 침윤되었으며, 이 중 대부분이 바이러스 항원을 직접 공격하는 'CD8+ T세포'로 나타났다.

바이러스를 제어하기 위해 뇌로 들어온 면역세포들이 역설적으로 만성 염증 반응을 유발해 해마 내 신경세포 사멸을 가속화하고, 아밀로이드 및 타우 단백질의 독성 집적을 촉진하는 병리적 예후를 가져온 것이다.

이는 실제 알츠하이머 환자의 부검 뇌 조직 및 뇌척수액(CSF)에서 바이러스 특이적 T세포가 다량 검출되었던 기존 임상 스크리닝 데이터와 완벽히 일치하는 결과이다.

가장 주목할 만한 연구 성과는 항바이러스제를 투여해 바이러스 증식을 억제하거나, 항체 치료로 대뇌 침윤 CD8+ T세포를 제거했을 때 마우스의 인지 기능 손상이 현저히 개선되는 변화가 나타났다는 점이다.

바이러스에 의해 유도된 면역 반응을 선제적으로 차단하는 것만으로도 알츠하이머성 치매의 진행 경과를 대폭 지연시킬 수 있음이 동물 모델을 통해 직접 입증된 셈이다.

연구진은 대뇌 신경망 손상 및 면역 대사 부전을 유도하는 헤르페스바이러스 유발 T세포 반응이 알츠하이머병 이행률을 높이는 위험 인자이며, 항바이러스 치료 및 백신 접종 수칙이 알츠하이머병 예방을 위해 중요하다고 결론지었다.