폐결핵에서 SARS-CoV-2 질병이 면역 반응, 질병 중증도 및 치료 결과에 미치는 영향 (COVID-19-TB)

코로나바이러스 감염증(COVID-19)은 코로나바이러스과(科 coronaviridae)에 속하는 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)에 의해 발생하는 신종 호흡기 감염병으로 사람과 동물에 광범위하게 퍼진다. 이 바이러스는 외피를 가지고 있으며 약 31kb의 게놈 크기를 가진 포지티브 센스 단일 가닥 RNA를 포함하며 지금까지 가장 큰 알려진 RNA 바이러스로 간주됩니다. COVID-19에 감염된 개인은 낮거나 중간 정도의 증상(기침, 발열 및 호흡곤란)을 나타내며 주로 호흡기 비말에 의해 전염됩니다. 그러나 감염된 개인의 약 15%는 중증 폐렴으로 진행하고 약 5%는 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS), 패혈성 쇼크 및/또는 다발성 장기 부전으로 진행합니다. SARS-CoV-2의 전파는 기침과 재채기, 입, 코, 눈 만지기, 가까운 개인 접촉 및 바이러스에 오염된 물체를 만지는 방법을 통해 발생합니다. SARS-CoV-2 질병은 선천성 면역과 후천성 면역을 모두 유도할 수 있지만 통제되지 않는 염증성 선천성 면역과 약화된 후천성 면역 반응은 국소적으로나 전신적으로 파괴적인 조직 손상과 관련이 있을 수 있습니다. 중증 COVID-19 환자는 림프구 감소와 IL-6, IL-10 및 C 반응성 단백질의 상승을 보였습니다. SARS-CoV-2는 세계적인 전염병 위협입니다. 현재 8월 5일 현재 코로나19의 총 확진자는 약 18,354,342명, 사망자는 696,147명으로 전 세계적으로 216개국이 감염되었다. 인도에서는 COVID-19로 인해 약 1,908,254명이 감염되었고 39,795명이 사망했습니다. SARS-CoV-2 질병은 종종 단핵구, 대식세포 및 상승된 호중구의 과활성화로 인한 억제되지 않은 면역 반응과 관련이 있습니다. COVID-19에 대한 방어에는 체액성(IgG, IgM, 중화 항체 및 감소된 기억 B 세포의 생성) 및 세포 매개성(CD4+, CD8+ 및 세포독성 마커) 면역이 모두 필요합니다. 또한, Th1/Th17 세포의 활성화는 염증 반응의 악화를 유도할 수 있습니다.

결핵(TB)은 전 세계적으로 가장 중요한 전염병 중 하나입니다. 결핵(TB)은 대부분 치료가 가능한 질병이지만 여전히 전 세계적으로 이환율과 사망률의 주요 원인으로 남아 있습니다. 2019년 세계 결핵 보고서에 따르면 2018년 전 세계적으로 약 1,000만 건의 결핵 발병 사례가 있었고 120만 명이 사망했습니다. 인도는 전 세계적으로 추정되는 모든 사고 사례의 27%를 차지합니다. 결핵균(M.tb) 감염은 보호에 필요한 선천적(단핵구, 대식세포, 수지상 세포, 호중구, 비만 세포) 및 적응성(CD4+ 및 CD8+ T 세포, 세포독성 마커) 면역 반응의 활성화를 초래할 수 있습니다. M. tuberculosis에 대한 보호 면역은 완전히 이해되지 않았지만 광범위한 선천적 및 적응적 면역 메커니즘에 따라 달라집니다. T 세포 매개 면역 반응은 M. tuberculosis 감염의 숙주 조절에 중요합니다. CD4+ T 세포가 감마 인터페론을 생산하는 능력은 식세포를 활성화하여 세포내 병원균을 포함하는 것이 보호의 핵심입니다. 실제로 T 헬퍼 1(Th1) 세포와 이들이 생성하는 감마 IFN은 질병에 대한 보호에 중요합니다. 이것은 IFNγ 및 인터루킨 12(IL 12; Th1 세포 분화를 촉진함) 신호 전달 경로가 결핍된 개인의 결핵 위험 증가에서 분명합니다. Th1 세포를 생성하는 감마 IFN 외에도 많은 다른 CD4+ T 세포 하위 집합도 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어, IL 17-생성 CD4+ T 세포는 M. 투베르쿨로시스 챌린지 시 폐에 대한 보호 Th1 세포의 동원을 매개하는 것으로 나타났다. 또한 활동성 질병 동안 조절 CD4+ T 조절(Treg) 세포의 빈도가 증가하면 Th1 세포 반응이 과도하지 않도록 할 수 있으며 이는 결핵에서 폐 손상을 최소화하는 데 도움이 될 것입니다. M. tuberculosis에 대한 CD8+ T 세포 반응은 일반적으로 CD4+ T 세포 반응보다 크기가 낮습니다. 그러나 CD8+ T 세포는 식세포 활동을 조절하거나 마이코박테리아에 직접 세포독성을 일으킬 수 있는 그래뉼리신과 같은 분자를 생성할 수 있습니다. 마찬가지로 감마 IFN 외에 다른 사이토카인도 중요할 수 있습니다. 예를 들어, 종양 괴사 인자-알파는 병원체를 포함하도록 형성되는 선천 및 적응 세포의 잘 조직된 집합체인 육아종을 확립하는 데 중요합니다. 결핵병의 발병은 환경, 숙주 및 병원균 간의 상호 작용으로 발생하며 알려진 위험 요인에는 HIV 동시 감염, 면역 결핍, 당뇨병, 과밀, 영양 실조 및 일반 빈곤이 포함됩니다.

결핵과 COVID-19 사이의 연관성은 양방향일 가능성이 높습니다. 결핵에 의해 유도된 일시적인 면역 억제는 COVID-19에 대한 환자의 감수성을 증가시킬 수 있으며, COVID는 차례로 결핵에 대한 감수성을 증가시킬 수 있습니다. 2025년에는 COVID-19 대유행의 직접적인 결과로 추가로 140만 명의 결핵 사망이 발생할 수 있습니다. COVID-19 질병률은 활동성 결핵 환자에서 높았습니다. 결핵과 SARS-CoV-2는 모두 주로 폐의 폐포 부위를 공격하고 공통적인 증상 패턴을 공유하는 전염병입니다. CD4 및 CD8 수는 둘 다 심각하게 감소되었고, 살아남은 T 세포는 "기능적 고갈"을 나타내는 것으로 나타났습니다. 이 T 세포 고갈 및 기능 장애는 활동성 결핵을 악화시킬 수 있습니다. 발표된 연구에 따르면 결핵 및 기타 바이러스 감염 환자는 인플루엔자 감염에 의한 I형 인터페론 유도, CD4+ 및 CD8+ T 세포 평균 감소, 가래 및 대변에서의 바이러스 제거 증가, 세포 면역 억제와 같은 숙주 면역 반응을 방해한다고 보고되었습니다. 최근 연구에 따르면 사이토카인은 COVID-19 및 결핵, 그리고 질병 중증도와 관련된 혈장 수치에서 중요한 역할을 하는 것으로 보입니다. 동시감염된 사람들은 특히 항결핵 치료 측면에서 보호 면역 반응 및 치료 결과가 손상될 것으로 예측됩니다. 연구에 따르면 결핵과 공존하는 SARS-CoV2는 SARS-CoV-2 회복 후 CD4+ 및 CD8+ T 세포의 절대 수가 감소하고 항체 수준이 감소하는 결과를 낳았습니다. TB 환자가 있는 SARS-CoV-2는 TB가 없는 경우와 비교하여 대변과 가래에서 장기간 바이러스 제거를 보였습니다. 연구에 따르면 SARS-CoV-2 질병은 인터루킨-1, 감마 인터페론, 종양 괴사 인자-알파, 인터루킨-2(IL-2), 인터루킨-4(IL-4), 인터루킨-10과 같은 사이토카인 분비 증가를 자극하는 것으로 나타났습니다. (IL-10)은 궁극적으로 심각한 염증을 일으키고 혈장 수치는 질병의 중증도와 관련이 있습니다. 그러나 두 질병 모두 주로 폐에 영향을 미치기 때문에 특히 결핵과의 동시 감염 시 COVID-19에 대한 항원 특이적 T 세포 매개 면역 반응의 기능에 대한 정보는 제한적입니다.

제한된 연구에 따르면 인플루엔자는 면역 체계의 과잉 활동을 유발하고 폐결핵을 악화시켜 폐 기능을 악화시키는 것으로 나타났습니다. 결핵과 공존하는 호흡기 바이러스 감염은 숙주의 면역 반응을 지연시키고 더 심각한 임상 결과를 초래합니다. 동시 감염은 아마도 사이토카인의 분비 증가를 통해 염증을 악화시키고 중증 급성 호흡기 증후군의 발병을 가속화하며 또한 결핵 및 그 결과를 악화시킵니다. 따라서 조사관은 SARS-CoV-2 질병 중 면역 조절 메커니즘을 이해하면 더 나은 치료 전략 개발로 이어질 수 있으며 기초 연구 결과가 임상 중재 연구를 위한 향후 계획을 알릴 수 있다고 제안합니다. 이 연구의 주요 기본 연구 구성 요소는 임상 매개변수 및 치료 방법을 식별하고 동시 감염된 SARS-CoV-2 및 결핵 환자의 중증도에 대한 면역학적 메커니즘을 이해할 수 있습니다.

가설: 연구자들은 SARS-CoV-2 바이러스의 현재 또는 이전 무증상 질병으로 인해 변경된 면역이 변경된 면역 반응 및 시스템 생물학, 결핵 질병의 중증도 증가 및 변경된 치료 결과로 이어질 수 있다고 가정합니다.