HIV-1은 AIDS의 병원체로서 전세계적으로 6천만명을 감염시켜 그 중 2천만명이 사망했다. HIV-1 감염의 90%는 성접촉시에 성기가 HIV-양성 남성의 정액에 노출됨으로써 이루어지는 것으로 알려져 있다. 아프리카의 경우 질성교(vaginal intercourse)를 통하여 HIV-1에 감염된 여성은 60%에 이른다. 그러나 "정액 중의 어떠한 인자가 HIV의 감염성에 영향을 미치는가?"에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 12월 14일자 Cell지에 실린 논문에 의하면, 정액 속에 풍부하게 함유된 특정 성분이 HIV의 감염능력을 극적으로 증강시킨다고 한다. 이는 성접촉에 의한 HIV의 전염을 이해하는 데 도움을 주며, AIDS의 전파를 예방하는 새로운 표적을 제시하는 것으로 관심을 모으고 있다.
독일 하노버와 울름의 공동연구진은 인간의 정액에서 분리된 PAP(prostatic acidic phosphatase)라는 성분이 아밀로이드 원섬유(amyloid fibrils)라는 가느다란 섬유를 형성한다는 것을 발견하였다. (PAP는 전립선에서 생성되어 정액으로 분비되며, 정액의 마커로 사용된다.) 연구진에 의하면, 아밀로이드 원섬유는 HIV 입자를 포획하여 표적세포를 관통하도록 도와줌으로써 감염율을 현저하게 증가시킨다고 한다. 이는 마치 나룻배와 같이 바이러스를 태워 표적세포로 나르는 역할을 하는 것이다.
"우리는 HIV의 감염율을 증강시키는 증강인자(enhancer)를 발견하리라고는 예상하지 못하였다. 대부분의 증강인자는 2~3배의 증강률을 보이는 것이 상례이나, 아밀로이드 원섬유의 감염 증강률은 50배 이상이었으며, 특정한 상황에서는 10만배가 넘었다. 우리는 처음에는 이러한 사실을 믿지 못하였으나, 시험을 아무리 반복하여도 동일한 결과가 나왔다."고 연구진은 말했다.
연구진은 성접촉시 HIV/AIDS의 전파에 영향을 미치는 천연성분을 찾아내기 위하여 인간정액에서 유래하는 다양한 펩타이드/단백질의 목록을 검색하였다. 광범위한 분석 결과 PAP 성분이 HIV 감염을 증강시키는 강력한 증강인자인 것으로 밝혀졌다. 또 합성 PAP 역시 HIV 감염을 증강시키는 것으로 나타나, PAP가 활성성분임을 재확인시켜 주었다. 흥미로운 것은, 개별적인 PAP는 활성이 없는 데 반하여, 아밀로이드 원섬유를 형성함으로써 활성을 갖게 된다는 것이다. 연구진은 이 아밀로이드 원섬유를 SEVI(semen-derived enhancer of virus infection)이라고 명명하였다. SEVI는 바이러스 입자를 포획하여 표적세포와 상호작용/융합하는 것을 촉진한다.
SEVI의 증강력은 바이러스의 수준이 낮을 때 가장 높은 것으로 나타났는데, 이는 성접촉을 통한 HIV-1 감염과 동일한 상황이다. 생리적 농도의 SEVI는 HIV가 면역세포(T세포와 대식세포)를 감염시키는 능력을 증폭시켰다. 인간의 편도에서 채취된 조직을 가지고 시험한 결과 SEVI는 감염에 필요한 HIV-1의 양을 감소시켰으며, 인간의 HIV-1 수용체를 이식한 랫트를 대상으로 시험한 결과 SEVI는 바이러스의 감염력을 유의하게 증가시켰다.
연구진은 SEVI가 HIV 감염과정에서 수행하는 역할을 계속 연구할 예정이다. PAP는 정액 중에 항상 풍부하게 존재하지만, 사람에 따라 절대량이 다른지는 아직 알 수 없기 때문이다. 또한 연구진은 아밀로이드 원섬유가 바이러스를 세포 안으로 인도하는 과정을 보다 정확하게 밝힐 예정이며, 이러한 과정을 억제하는 화합물에 대해서도 연구할 예정이다. 이러한 화합물을 찾아낼 수 있다면 현재 개발중인 살균젤(microbicide gel)에 첨가하여 효과를 높일 수 있을 것이다. 아밀로이드 원섬유를 다른 방면에 이용하는 방안도 고려해 볼 수 있다. 예컨대 SEVI는 바이러스의 감염을 극적으로 증강시키지만 세포독성은 매우 낮다. 따라서 SEVI를 렌티바이러스 벡터(lentiviral vectors)를 이용한 유전자전달에 응용하거나, 백신의 접근성을 향상시키는 데 사용하는 것도 가능할 것으로 보인다.
SOURCE: "Semen-Derived Amyloid Fibrils Drastically Enhance HIV Infection", Cell, Vol 131, 1059-1071, 14 December 2007.
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