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연구동향
2008.01.10
인플루엔자 바이러스에는 많은 종이 있으며, 모든 종이 인간을 감염시킬 수 있는 것은 아니다. H1이나 H3와 같은 종은 종간 장벽을 뛰어넘어 조류로부터 인간으로 전염되면 상기도의 세포를 공격한다. H5는 조류에만 국한되는 것이 보통이지만, 인간에게 감염되면 매우 치명적인 결과를 초래한다. 지난 10년 동안 H5N1의 창궐은 조류인플루엔자가 인간에게 감염되어 인간대 인간으로 전파될 수 있다는 우려를 자아내었다. 이러한 우려가 현실로 확인될 경우, 일부 과학자들은 1918 년도 5천만~1억명의 세계인을 사망시켰던 스페인 독감을 능가하는 재앙이 올 수 있다고 믿고 있다.
과학자들은 이미 "조류인플루엔자 바이러스가 인간을 감염시킬 수 있는가의 여부는 헤마글루티닌(HA: hemagglutinin)이 기도 수용체의 당(글리칸) 수용체에 결합할 수 있는가에 달려있다."는 것을 알고 있다. 인간의 호흡기세포는 α2-6로 분류되는 글리칸(α2-6 sialylated glycans) 수용체를 보유하는 데 반하여, 조류의 호흡기세포에 있는 글리칸수용체는 α2-3이다.(Rev Med Virol 11: 227?241) 이러한 분류체계는 당이 세포 위에 발현될 때 결합되는 방식에 근거한다. 과학자들은 이제껏 "바이러스로 하여금 α2-3 대신 α2-6에 결합하도록 하는 유전적 스위치가 조류인플루엔자 바이러스의 대인(對人) 감염능력을 좌우한다."고 믿어 왔다. 위스콘신-매디슨대학(UW-Madison)의 연구진은 2006년 11월 Nature에 발표된 논문에서, HA 단백질의 182번, 192번 아미노산 변화가 H5N1 바이러스로 하여금 인간의 수용체를 인식하게 만든다고 밝힌 바 있다.(Nature 444, 378-382)
그러나 인간의 수용체에 특이성을 지니는 H5N1 바이러스는 아직 인간에서 인간으로 효율적으로 전파되지 않는다. 실제로 현재 인간이 H5N1에 감염된 사례는 세계적으로 250건이 보고되어 있지만(대부분의 감염은 닭 등과 근접한 환경에서 생활하는 인간에게 발생하였다.), 그 중에서 150건 이상이 치명적임에도 불구하고(WHO, 2 Apr 2007) 현재까지 인간대 인간 간의 효과적인 감염은 발생하지 않은 상황이다. 따라서 과학자들은, "H5N1 바이러스가 인간대 인간으로 효율적으로 전파되려면 뭔가 다른 변화가 필요한 것이 아닐까?"라는 의문을 가져 왔다.
이와 관련하여 미국 MIT의 연구진은 Nature Biotechnology 인터넷판 최근호에 게재한 논문에서, 기존의 통설이 바이러스의 진화과정을 충분히 설명하지 못한다고 주장하였다. 연구진에 의하면 조류인플루엔자 바이러스가 인간을 감염시키는 능력은 바이러스가 특정 형태(shape)의 α2-6 글리칸수용체에 결합할 수 있는 능력에 달려있다고 한다. 즉, α2-6 글리칸수용체는 2개의 형태를 지니는데, 하나는 우산과 모양이 유사하며 다른 하나는 원뿔(cone) 모양이다. 조류인플루엔자가 인간을 감염시키려면 인플루엔자 바이러스가 우산모양의 α2-6 수용체에 결합할 수 있어야 한다. 연구진이 인간에 적응한 H1N1 및 H3N2 바이러스의 HA를 분석한 결과 우산형의 α2-6 글리칸수용체에 특이적으로 결합하는 것으로 나타났으나, H5N1 (조류)바이러스의 경우는 그렇지 않았다. 이는 H5N1 바이러스가 아직 인간을 감염시키지 못하는 이유를 설명해 준다.
연구진은 이번 연구에서 인간의 α2-6 글리칸 수용체에 대한 개념과 H5N1 바이러스가 인간으로 도약할 수 있는가를 판단하는 근거를 재정의하였다. 연구진은 당의 결합방식(α2-6 linkage)이 아닌 당의 형태가 조류바이러스의 도약을 결정짓는 요소라는 것을 보였다. 연구진의 새로운 해석은 기존의 모델이 갖는 불합리함을 설명할 수 있다. 예컨대 일부 인플루엔자는 α2-6 수용체에 결합할 수 있음에도 불구하고 인간을 잘 감염시킬 수 없었다. 연구진에 의하면 이러한 바이러스들은 우산모양이 아닌 원뿔모양의 α2-6 수용체에 결합한다고 한다. 인간의 호흡기에 존재하는 원뿔모양의 α2-6 수용체는 우산모양의 α2-6수용체보다 수가 훨씬 적다.
이번에 밝혀진 새로운 패러다임은 연구자들로 하여금 조류인플루엔자의 도약을 보다 잘 추적하게 해줄 것으로 보인다. 이제 연구자들은 우산형의 α2-6 수용체에 결합하는 능력을 가진 조류인플루엔자 바이러스의 동태를 감시하게 될 것이다. 이번 연구는 보다 효과적인 백신을 설계하는 데도 도움이 될 것이며, 계절성 인플루엔자의 치료전략을 개발하는 데도 도움이 될 것으로 보인다.
SOURCE: "Glycan topology determines human adaptation of avian H5N1 virus hemagglutinin", Nature Biotechnology, Published online: 6 January 2008.
[바이오뉴스] 인플루엔자백신, AI 예방에도 효과있다
[전문연구동향] 조류인플루엔자가 인간에게 전파될 수 있는 단서를 발견
정보출처 : http://www.sciencedaily.com/
인플루엔자 바이러스에는 많은 종이 있으며, 모든 종이 인간을 감염시킬 수 있는 것은 아니다. H1이나 H3와 같은 종은 종간 장벽을 뛰어넘어 조류로부터 인간으로 전염되면 상기도의 세포를 공격한다. H5는 조류에만 국한되는 것이 보통이지만, 인간에게 감염되면 매우 치명적인 결과를 초래한다. 지난 10년 동안 H5N1의 창궐은 조류인플루엔자가 인간에게 감염되어 인간대 인간으로 전파될 수 있다는 우려를 자아내었다. 이러한 우려가 현실로 확인될 경우, 일부 과학자들은 1918 년도 5천만~1억명의 세계인을 사망시켰던 스페인 독감을 능가하는 재앙이 올 수 있다고 믿고 있다.
과학자들은 이미 "조류인플루엔자 바이러스가 인간을 감염시킬 수 있는가의 여부는 헤마글루티닌(HA: hemagglutinin)이 기도 수용체의 당(글리칸) 수용체에 결합할 수 있는가에 달려있다."는 것을 알고 있다. 인간의 호흡기세포는 α2-6로 분류되는 글리칸(α2-6 sialylated glycans) 수용체를 보유하는 데 반하여, 조류의 호흡기세포에 있는 글리칸수용체는 α2-3이다.(Rev Med Virol 11: 227?241) 이러한 분류체계는 당이 세포 위에 발현될 때 결합되는 방식에 근거한다. 과학자들은 이제껏 "바이러스로 하여금 α2-3 대신 α2-6에 결합하도록 하는 유전적 스위치가 조류인플루엔자 바이러스의 대인(對人) 감염능력을 좌우한다."고 믿어 왔다. 위스콘신-매디슨대학(UW-Madison)의 연구진은 2006년 11월 Nature에 발표된 논문에서, HA 단백질의 182번, 192번 아미노산 변화가 H5N1 바이러스로 하여금 인간의 수용체를 인식하게 만든다고 밝힌 바 있다.(Nature 444, 378-382)
그러나 인간의 수용체에 특이성을 지니는 H5N1 바이러스는 아직 인간에서 인간으로 효율적으로 전파되지 않는다. 실제로 현재 인간이 H5N1에 감염된 사례는 세계적으로 250건이 보고되어 있지만(대부분의 감염은 닭 등과 근접한 환경에서 생활하는 인간에게 발생하였다.), 그 중에서 150건 이상이 치명적임에도 불구하고(WHO, 2 Apr 2007) 현재까지 인간대 인간 간의 효과적인 감염은 발생하지 않은 상황이다. 따라서 과학자들은, "H5N1 바이러스가 인간대 인간으로 효율적으로 전파되려면 뭔가 다른 변화가 필요한 것이 아닐까?"라는 의문을 가져 왔다.
이와 관련하여 미국 MIT의 연구진은 Nature Biotechnology 인터넷판 최근호에 게재한 논문에서, 기존의 통설이 바이러스의 진화과정을 충분히 설명하지 못한다고 주장하였다. 연구진에 의하면 조류인플루엔자 바이러스가 인간을 감염시키는 능력은 바이러스가 특정 형태(shape)의 α2-6 글리칸수용체에 결합할 수 있는 능력에 달려있다고 한다. 즉, α2-6 글리칸수용체는 2개의 형태를 지니는데, 하나는 우산과 모양이 유사하며 다른 하나는 원뿔(cone) 모양이다. 조류인플루엔자가 인간을 감염시키려면 인플루엔자 바이러스가 우산모양의 α2-6 수용체에 결합할 수 있어야 한다. 연구진이 인간에 적응한 H1N1 및 H3N2 바이러스의 HA를 분석한 결과 우산형의 α2-6 글리칸수용체에 특이적으로 결합하는 것으로 나타났으나, H5N1 (조류)바이러스의 경우는 그렇지 않았다. 이는 H5N1 바이러스가 아직 인간을 감염시키지 못하는 이유를 설명해 준다.
연구진은 이번 연구에서 인간의 α2-6 글리칸 수용체에 대한 개념과 H5N1 바이러스가 인간으로 도약할 수 있는가를 판단하는 근거를 재정의하였다. 연구진은 당의 결합방식(α2-6 linkage)이 아닌 당의 형태가 조류바이러스의 도약을 결정짓는 요소라는 것을 보였다. 연구진의 새로운 해석은 기존의 모델이 갖는 불합리함을 설명할 수 있다. 예컨대 일부 인플루엔자는 α2-6 수용체에 결합할 수 있음에도 불구하고 인간을 잘 감염시킬 수 없었다. 연구진에 의하면 이러한 바이러스들은 우산모양이 아닌 원뿔모양의 α2-6 수용체에 결합한다고 한다. 인간의 호흡기에 존재하는 원뿔모양의 α2-6 수용체는 우산모양의 α2-6수용체보다 수가 훨씬 적다.
이번에 밝혀진 새로운 패러다임은 연구자들로 하여금 조류인플루엔자의 도약을 보다 잘 추적하게 해줄 것으로 보인다. 이제 연구자들은 우산형의 α2-6 수용체에 결합하는 능력을 가진 조류인플루엔자 바이러스의 동태를 감시하게 될 것이다. 이번 연구는 보다 효과적인 백신을 설계하는 데도 도움이 될 것이며, 계절성 인플루엔자의 치료전략을 개발하는 데도 도움이 될 것으로 보인다.
SOURCE: "Glycan topology determines human adaptation of avian H5N1 virus hemagglutinin", Nature Biotechnology, Published online: 6 January 2008.
[바이오뉴스] 인플루엔자백신, AI 예방에도 효과있다
[전문연구동향] 조류인플루엔자가 인간에게 전파될 수 있는 단서를 발견
정보출처 : http://www.sciencedaily.com/
