HIV 면역세포 되살리는 '대사 재프로그래밍'…기능적 완치 길 열었다

인간면역결핍바이러스(HIV) 감염으로 고갈된 면역세포의 기능을 되살려 '기능적 완치'의 길을 열 수 있는 새로운 치료 전략이 제시됐다.

미국 메릴랜드대와 중국 우한대 공동 연구팀은 지난 2일 국제학술지 '세포·분자 면역학'(Cellular & Molecular Immunology)에 이 같은 내용의 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 지속적인 I형 인터페론(IFN-I) 신호가 면역세포인 CD8+ T세포의 기능 고갈을 유발하는 핵심 원인임을 규명하고, 대사 조절을 통해 이를 되돌릴 수 있음을 입증했다.

현재 HIV 치료에 쓰이는 항레트로바이러스 요법(cART)은 바이러스 증식을 억제할 수는 있지만, 환자 몸속에 숨어있는 바이러스 저장소를 제거하거나 이미 기능이 저하된 면역세포를 회복시키지는 못하는 한계가 있었다. 특히 바이러스와 싸우는 핵심 병력인 CD8+ T세포의 기능 고갈은 HIV 완치의 주요 걸림돌로 꼽힌다.

연구팀은 만성 HIV 감염 상태에서 지속해서 나타나는 IFN-I 신호가 CD8+ T세포의 에너지 공장인 미토콘드리아 기능을 직접적으로 손상시킨다는 사실을 처음으로 밝혔다. 이로 인해 T세포는 비효율적인 해당과정에 의존하게 되면서 결국 기능이 고갈되는 '대사적 족쇄'에 묶이게 된다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 해당과정 억제제인 '2-데옥시-D-글루코스'(2-DG)를 활용한 대사 재프로그래밍 전략을 고안했다. HIV 감염자 혈액세포를 이용한 체외 실험과 인간화 마우스 모델을 이용한 체내 실험 모두에서 2-DG 처리는 T세포의 미토콘드리아 기능을 회복시키고 항바이러스 능력을 크게 향상시켰다.

특히 잠복 상태의 바이러스를 활성화하는 약물과 2-DG를 함께 사용했을 때 시너지 효과가 나타났다. 이 병용요법은 인간화 마우스 모델에서 바이러스 저장소의 크기를 현저하게 감소시켰다. 이는 잠복 감염 세포를 깨워 제거하는 '활성화 후 제거'(kick and kill) 전략의 효과를 극대화할 수 있음을 시사한다.

이번 연구는 만성 IFN-I 신호와 T세포의 대사 결함, 기능 고갈 사이의 직접적인 인과관계를 규명한 첫 사례다. 또한 약물을 통해 면역세포의 대사를 조절하는 '면역대사 재프로그래밍'이 HIV 치료의 새로운 접근법이 될 수 있다는 가능성을 열었다는 평가를 받는다.