H5N1 바이러스, 포유류에 치명적인 이유 밝혀지다

북미형 H5N1, 왜 포유류에 더 치명적인가

기초과학연구원 한국바이러스기초연구소 최영기 소장 연구팀은 H5N1 고병원성 조류인플루엔자가 포유류에 치명적인 이유를 세계 최초로 밝혔습니다. 해당 바이러스는 단순한 호흡기 감염을 넘어 면역세포를 감염시켜 전신으로 퍼지고 뇌까지 침투하는 특성을 보였습니다.

병원성의 핵심은 두 아미노산 변이

연구팀은 북미형 H5N1 바이러스(GA/W22-145E/22)가 유라시아형보다 치명적인 이유를 PB2-478I, NP-450N 두 아미노산 변이에서 찾았습니다. 이 변이는 면역세포 감염 및 복제를 강화하고, 전신 감염과 모유 전파까지 가능케 했습니다.

바이러스 유형	PB2-478	NP-450	감염 범위
북미형	I (이소류신)	N (아스파라긴)	전신+뇌+유선
유라시아형	V (발린)	S (세린)	호흡기 제한

과학적 근거로 팬데믹 대비

이번 연구는 H5N1 바이러스의 포유류 병원성이 단순 감염을 넘어 면역체계 자체를 바이러스 확산 통로로 이용한다는 사실을 분자 수준에서 입증했습니다. 이는 향후 팬데믹 대비와 인수공통감염병 대응 전략 수립에 핵심 자료로 활용될 전망입니다.

논문명: PB2 and NP of North American H5N1 virus Drive Immune Cell Replication and Systemic infections
저널: Science Advances (2025년 9월 27일 게재)
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▲ 북미형 H5N1 고병원성 조류인플루엔자 바이러스의 포유류 적응성과 전신 확산 기전 규명

① 유라시아형과 북미형 바이러스 감염 비교입니다. 유라시아 계통의 H5N1 바이러스는 감염이 호흡기에 국한되어 실험에 사용된 페럿이 생존하였으나, 북미형 H5N1 바이러스는 폐, 뇌, 림프절, 유선 등 전신으로 감염이 확산되면서 치명적인 결과를 초래하였습니다.

② PB2 및 NP 단백질의 아미노산 차이에 대한 분석입니다. 국제 데이터베이스에 등록된 총 16,749건의 H5N1형 바이러스 유전자 서열을 분석한 결과, 유라시아형 바이러스는 PB2 단백질의 478번째 아미노산이 발린(V), NP 단백질의 450번째 아미노산이 세린(S)으로 확인되었습니다.

반면, 북미형 바이러스에서는 해당 위치의 아미노산이 각각 이소류신(I)과 아스파라긴(N)으로 치환되어 있었습니다. 이 두 아미노산 변이가 병독성 차이를 일으키는 핵심적인 분자적 요인임이 입증되었습니다.