미국 국립보건원(NIH) 연구팀은 코로나19 바이러스에 감염된 생후 1개월~약 4세 영유아 및 어린이 81명을 조사 분석했다. 그 결과 성인은 코로나19 바이러스에 대한 항체가 몇 주 동안 급격히 늘었다가 줄어드는 반면, 어린 아이들은 보호 항체가 급격히 늘어 최대 300일(관찰 기간 중) 동안 계속 높은 수준을 유지하는 것으로 나타났다. 어른과 어린 아이들의 면역반응이 뚜렷하게 다른 셈이다.
또한 코로나19에 감염된 성인의 혈액은 일반적으로 중증 코로나19 및 사망과 관련된 특정 단백질(염증성 사이토카인) 수치가 높은 반면, 영유아의 혈액은 그렇지 않은 것으로 드러났다. 사이토카인(cytokine)은 혈액 속에 들어 있는 면역 단백질이다. 하지만 영유아의 코에서는 염증성 사이토카인과 강력한 항바이러스 사이토카인이 높은 수치를 보였다.
연구팀은 임신 3기 동안 신시내티아동병원의 ‘미국 국립 알레르기·전염병 연구소(NIAID) 지원 코호트(동일집단) 연구’에 등록한 81명의 만기 출산 영유아 및 어린이를 조사했다. 연구팀은 엄마들에게 아기가 생후 2주부터 매주 면봉으로 아기의 코 분비물을 채취하게 했다. 연구팀은 생후 6주부터 정기적으로 아기들의 혈액을 채취했고, 이후 몇 주와 몇 달 동안 아이들이 코로나19에 감염되었을 때에도 혈액을 채취했다.
연구팀은 이 검체로 아이들이 코로나19 바이러스에 처음 노출되기 전, 노출 중, 노출 후의 면역반응을 각각 분석했다. 참가자 중 54명은 코로나19 바이러스에 감염돼 가벼운 코로나19 증상을 보였다. 연구 기간 내내 음성 판정을 받은 참가자 27명은 대조군으로 활용됐다. 감염 당시 어린이의 약 절반은 생후 9개월 이하였다.
연구팀은 코로나19에 걸린 산모 19명(실험군)과 건강한 산모 19명(대조군)의 코 면봉 검체와 코로나19에 걸린 성인 89명(실험군)과 건강한 성인 13명(대조군)의 혈액 검체도 분석에 포함시켰다. 연구팀은 특정 접근법(시스템 면역학)을 통해 바이러스에 대한 아기와 성인의 면역반응 차이를 조사했다.
연구팀에 의하면 사이토카인은 바이러스의 침투 부위에서 곧장 코로나19 바이러스 감염을 차단해 코로나19 경증을 일으킬 수 있음을 시사한다. 연구팀은 혈액에 지나친 염증을 일으키지 않고 지속적으로 높은 항체 수준을 유지하게 함으로써 어린 아이들의 면역반응을 모방하는 백신 보조제를 개발할 수 있을 것으로 내다봤다.
이 연구 결과(Multi-omics analysis of mucosal and systemic immunity to SARS-CoV-2 after birth)는 국제학술지 ≪셀(Cell)≫에 실렸고 미국 건강의학매체 ‘메디컬익스프레스(MedicalXpress)’가 소개했다.