취리히대학병원 연구진, 코로나19로 장기손상된 환자에서 혈관 내 염증 일으키는 세포 발견 

신종 코로나바이러스(코로나19)가 혈관을 공격해 다발성 장기손상을 일으킬 수 있다는 연구결과가 나와 주목된다. 이는 고혈압·당뇨병·심혈관 질환 등 기저질환이 있는 환자에게서 코로나19 바이러스 감염이 더 취약할 수 있다는 가능성을 제시한 것이다.

스위스 취리히대학병원 순환기내과 프랭크 러시츠카 교수팀은 코로나19 바이러스(SARS-Cov-2)가 혈관 내부를 공격해 다발성 장기부전을 불러올 수 있다는 논문(Endothelial cell infection and endotheliitis in COVID-19)을 국제학술지 란셋(Lancet)에 게재했다.

연구진은 코로나19 바이러스가 세포 침투를 위해 사용하는 수용체 ‘ACE2(angiotensin converting enzyme 2)'를 통해 혈관을 공격해 폐, 심장, 신장 등 장기들을 감염시켜 손상에 이르게 한다고 설명했다.

71세인 A환자는 신장이식환자로, 동맥경화와 고혈압 등 기저질환이 있었다. A환자는 코로나19로 확진된 후 상태가 악화돼 기계적 인공호흡이 필요했다. A환자는 결국 8일만에 다발성 장기손상으로 사망했다.

연구진은 전자 현미경으로 이식된 신장의 사후분석 결과를 시행했고, 내피세포에서 바이러스를 확인할 수 있었다. 조직학적 분석에서도 폐와 심장에서 세포사멸체 뿐 아니라 혈관 내 염증을 일으키는 세포를 발견했다.

또 폐에서 단핵세포가 축적된 것이 발견됐고, 대부분 작은 폐혈관들이 충혈된 것처럼 보이기도 했다.

비만과 당뇨병, 고혈압을 앓던 58세 B환자는 코로나19로 점진적 호흡부전이 나타나고 다발성 장기부전이 발생해 신장대체요법(RRT, renal replacement therapy)을 시행했으나, 결국 심장마비로 사망했다.

B환자도 사후분석 결과에서 간세포 괴사뿐 아니라 폐, 심장, 신장, 간 등 림프구 내피염도 발견됐다. 소장조직의 점막하혈관에서도 내피염이 보였다.

(A, B) Electron microscopy of kidney tissue shows viral inclusion bodies in a peritubular space and viral particles in endothelial cells of the glomerular capillary loops. Aggregates of viral particles (arrow) appear with dense circular surface and lucid centre. The asterisk in panel B marks peritubular space consistent with capillary containing viral particles. The inset in panel B shows the glomerular basement membrane with endothelial cell and a viral particle (arrow; about 150 nm in diameter). (C) Small bowel resection specimen of patient 3, stained with haematoxylin and eosin. Arrows point to dominant mononuclear cell infiltrates within the intima along the lumen of many vessels. The inset of panel C shows an immunohistochemical staining of caspase 3 in small bowel specimens from serial section of tissue described in panel D. Staining patterns were consistent with apoptosis of endothelial cells and mononuclear cells observed in the haematoxylin-eosin-stained sections, indicating that apoptosis is induced in a substantial proportion of these cells. (D) Post-mortem lung specimen stained with haematoxylin and eosin showed thickened lung septa, including a large arterial vessel with mononuclear and neutrophilic infiltration (arrow in upper inset). The lower inset shows an immunohistochemical staining of caspase 3 on the same lung specimen; these staining patterns were consistent with apoptosis of endothelial cells and mononuclear cells observed in the haematoxylin-eosin-stained sections. COVID-19=coronavirus disease 2019.

연구진은 “코로나19 바이러스는 ACE2 수용체를 통해 폐를 공격할 뿐 아니라 혈관세포도 공격한다”며 “혈관기능 이상은 혈관을 수축시켜 혈류를 감소시키고 결국 미세혈관 기능장애의 결정적인 요인이 돼 혈액 순환을 중단시킨다”고 말했다.

연구진은 “특히 혈관장애를 앓고 있거나 고혈압, 비만 등 기저질환자의 경우 코로나19에 취약할 수 있다”며 “이러한 가설은 항염증 항사이토카인 약물, ACE억제제, 스타틴 등 바이러스 복제를 방해하며 혈관을 안정화하는 치료를 위한 지침으로 제공될 수 있다”고 했다.