분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2010-03-01 11:15:58 , Hit : 4848
 조류인플루엔자 바이러스에 날개를 달아주는 사람인플루엔자 바이러스


KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2010-02-25

WHO의 자료에 의하면 H5N1 조류인플루엔자 바이러스는 조류의 이동과 함께 전세계로 퍼져 442명의 인간 확진환자와 262명의 사망자를 발생시켰다고 한다. 그러나 조류인플루엔자 바이러스는 인간 사이에서 효과적으로 전염되지 않고 있다. 조류 인플루엔자가 아직 범유행성 질병(pandemic)으로 발전하지 않은 것은 H5N1 바이러스가 「인간 對 인간 감염 능력」을 획득하지 못했기 때문이다. 이와 관련하여 가장 큰 걱정거리는 "H1N1 바이러스가 고병원성 H5N1 바이러스에게 「인간 對 인간 감염 능력」을 제공하지 않을까?"라는 것이다. 두 종류의 바이러스가 하나의 숙주세포를 동시에 감염시킬 경우 두 바이러스 간에 유전자 교환(재편성)이 일어나 부모 바이러스(parental virus)의 특징을 모두 갖춘 교잡바이러스(hybrid virus)가 출현할 수 있기 때문이다.

UW-매디슨 수의과대학의 카와오카 요시히로(河岡 義裕) 박사 연구팀은 PNAS 2월 22일호에 실린 논문에서, "H5N1 조류인플루엔자 바이러스가 사람인플루엔자 바이러스(H3N2)와의 유전자 교환(재편성)을 통하여 고병원성 교잡바이러스로 전환될 수 있으며, 교잡바이러스의 증가된 병독성은 사람인플루엔자 바이러스의 게놈에 존재하는 8개의 유전자 분절(gene segment) 중 하나에서 유래한다."고 발표하였다. 연구진이 지목한 문제의 유전자는 PB2(polymerase basic protein 2)를 코딩하는 유전자인데, PB2는 바이러스의 유전자를 증폭시키는 핵심적 단백질로서 조류인플루엔자 바이러스가 포유류 숙주의 세포 안에서 증식할 수 있는 능력에 영향을 미치는 것으로 알려져 왔다.

연구진은 H5N1의 「인간 對 인간 감염」이 전세계적 관심사로 대두되고 있는 점을 감안하여, 현재 세계적으로 동시에 유포되고 있는 「조류 H5N1」과 「사람 H3N2」 인플루엔자 바이러스 사이에서 태어난 교잡바이러스의 잠재적 병원성을 평가하기로 하였다. 연구진은 역유전학(reverse genetics) 기법을 이용하여 「A/chicken/South Kalimantan/UT6028/06」(SK06, H5N1)와 「A/Tokyo/Ut-Sk-1/07」(Tok07, H3N2)로부터 254가지 조합(組合)의 교잡바이러스를 만들어 병원성을 비교평가하였다. 그 결과 교잡바이러스의 RNP 복합체(ribonucleoprotein complex) 안에 Tok07의 PB2가 존재할 때 바이러스의 RNA가 효과적으로 전사되며, RNP의 활성이 교잡바이러스의 활동과 복제에 필수적인 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.

연구진은 다음으로 75개의 교잡바이러스의 병원성을 테스트한 결과, 그중 22개의 바이러스가 SK06(H5N1)보다 병원성이 강하며, 그중에서도 3가지 교잡바이러스의 병원성이 특히 강한 것으로 밝혀졌다. 주목할 것은 이 22개의 바이러스가 모두 PB2 분절(PB2 segment)을 Tok07(H3N2)로부터 전달받았다는 점이었다. 심층분석 결과 Tok07의 PB1은 단독으로 교잡바이러스의 병원성을 증가시킬 수 없으며, Tok07의 PB2와의 협동을 통해서만 병원성을 증가시킬 수 있는 것으로 나타났다. 마우스를 대상으로 한 연구에서, 사람인플루엔자 바이러스의 PB2를 H5N1에게 전달하자 H5N1이 고도의 병독성 형태로 전환되는 것으로 확인되었다.

이상의 연구결과는 저병원성의 조류 H5N1 바이러스가 사람바이러스와 유전자교환을 통하여 고병원성 바이러스를 탄생시킬 수 있으며, 사람바이러스의 PB2 분절이 조류 H5N1 바이러스의 배후에서 그 병독성을 강화시킬 수 있다는 것을 의미한다. 이는 「조류-사람 교잡 인플루엔자 바이러스」(hybrid avian-human influenza strain), 특히 사람바이러스의 PB2 분절을 포함하는 교잡바이러스의 출현을 모니터링하는 감시 프로그램을 수립하는 것이 매우 중요하다는 것을 의미한다. 이번 연구결과가 발표되기 전까지만 해도 실험실에서 만들어진 교잡바이러스는 부모 바이러스에 비해 항상 병원성이 낮은 것으로 판명되었다. 그러나 이번 연구는 H5N1과 범유행성 H1N1 바이러스가 두 바이러스에 중복감염된 사람 안에서 유전자교환을 통하여 고병원성(highly virulent)과 고전염성(highly contagious)을 겸비한 수퍼 인플루엔자 바이러스를 탄생시킬 수 있다는 것을 입증함으로써 우리에게 경종을 울리고 있다.

"최근 세간의 관심이 온통 신종플루 바이러스(H1N1)에만 쏠린 나머지, 많은 사람들이 H5N1 조류인플루엔자에 대해서는 까맣게 잊고 있는 것 같다. 그러나 조류인플루엔자 바이러스는 항상 우리 곁에 있다. 우리의 연구결과에 의하면, H5N1 바이러스와 범유행성 H1N1 바이러스가 유전자교환(재편성)을 통하여 보다 강력한 H5N1을 탄생시킬 수 있다. 따라서 전세계의 과학자들과 방역당국은 조류인플루엔자 바이러스와 사람인플루엔자 바이러스의 유전자 재편성으로 인한 고병원성 교잡바이러스의 등장을 막기 위해서 바이러스 집단의 동향을 예의주시해야 한다."고 연구진은 말했다. 카와오카 박사는 최근 몇 년 동안 일련의 논문을 통해 조류인플루엔자의 「인간 對 인간 감염 능력」획득과정을 연구해 왔다(GTB2007100184, GTB2009070079, GTB2008121232) . 이번 연구는 「조류-사람 교잡 인플루엔자 바이러스」에 의한 범유행성 인플루엔자의 등장에 대처하는 데 유용한 정보를 제공한 것으로 평가된다.

Reference: "Reassortment between avian H5N1 and human H3N2 influenza viruses creates hybrid viruses with substantial virulence", PNAS, Published online before print February 22, 2010, doi: 10.1073/pnas.0912807107.  


출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2010/02/100222161841.htm







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