표면 분화 항원(CD; Cluster of Differentiation)

표면 분화 항원(CD; Cluster of Differentiation)

                                 헬스투유 홈페이지 자료 http://www.seumi.com/index_h2u.php

 

세포는 생명의 기본 단위이며 신체의 다양한 기능을 수행할 수 있는 특이 세포로 진화된 후 집합 배열되어 신체 기관이 된다. 세포는 세포가 처한 환경에 적응하고 세포 간 상호 반응을 위해 전문화되어 있다. 특정 물질을 세포 내외로 진입 또는 진출 시키고 압력을 감지하며 때로는 이종 세포를 인식하여 표시를 하기도 하고 이 표시를 신체 내 다른 세포에게 인식시키기도 한다. 이와 같은 세포 기능에는 독특한 분자물질이 수없이 필요하고 이 같은 분자 물질을 세포 자신의 표면에 보유하기도 한다.

 

수천 개의 핀이 박힌 쿠션을 상상해보라. 핀의 크기가 큰 놈도 있고 작은 놈도 있다. 녹색인 놈도 있고 청색인 놈도 이다. 끈적거리는 놈도 있다. 대가리가 편편한 놈도 있고 둥근 놈도 있다.  계속 밀고 들어가는 놈과 밖으로 찔러내는 놈도 있다. 핀의 일부는 바늘일 수도 있고 작은 파이프일 수도 있고 통로(채널)일 수도 있다. 이 바늘, 파이프, 통로를 통해 세포 내외로 물질을 출입시킨다.

 

Cluster of differentiation (CD)분자는 세포 표면 분자의 일종이며 특이한 항체 집단에 의해 인식된다.

 

이 항체는 세포 타입, 분화 시기, 세포 활성을 동정하는데 이용된다. 운반자(transporter), 수용체 등 생물학적 분자 물질에 흔히 사용되는 단어와 달리 CD 명명법은 면역학자에 의해 경험적으로 개발되었다. CD 명명법을 이해하기 위해서는 항체에 대한 지식이 필요하다.

 

CD  작명법(nomenclature)은 1982년 파리에서 열린 HLDA(human leukocyte differentiation antigen 제 1 차 국제 워크숍에서 제안, 정립된 것이다. 이 시스템은 세계 도처의 실험실에서 만들어낸 백혈구 세포 표면 분자(항원)에 대한 수많은 단일 클론 항체(monoclonal antibody)의 분류를 목적으로 제정되었고  그 후 다른 많은 세포 타입으로도 확대되어 250 종류 이상의 클러스터와 subcluster에 적용되었다.

 

단일 클론 항체(Monoclonal antibodies; mAb)는 모두 동일한 항체다. 동일한 타입의 면역 세포에서 생성되기 때문이며 단 하나의 parent cell에서 유래한 클론이다.

 

항원은 면역 반응을 자극하여 항체 생산을 유발하는 물질이다.

 

단일 클론 항체 Monoclonal antibody

항원은 크기가 크고 복잡하여 여러 종류의 항체를 생성할 수 있다. 항원에서 항체 생성을 유도하는 작은 부위가 항원 결정기(epitope, antigenic determinant)다. 단일 클론 항체는 단 하나의 항원 결정기에만 대응하는 항체를 말한다.

 

항체는 일반적으로 외부 물질(주로 단백질로 된 항원)을 생물체 내에 주입, 체액성 면역 반응을 유도하여 항체 생성을 유발시킨 후 혈액을 채취하여 얻게 된다. 이러한 방법으로 얻은 항체는 대개 다클론 항체(polyclonal antibody)이다. 체액성 면역 반응에서 항원은 여러 가지의 작은 조각, 항원 결정기(epitope; 항체가 인식할 수 있는 최소한의 단위)가 B 세포에 노출되어 B 세포를 활성화시켜 항체를 만들어 내는 형질 세포로 분화시킨다.

 

생물체 내에서는 여러 종류의 형질 세포가 각기 다른 여러 종류의 항체를 분비한다. 이러한 항체는 항원을 동물체에 주입하는 방식으로는 그 획득이 불가능하다.

 

G.Khler와 C.Milstein(1975)은 항체를 만들어내는 B세포(백혈구의 일종)와 골수종 세포 (종양 세포의 일종)를 융합시켜 만든 잡종 세포(Hybridoma)를 이용하여 시험관 내에서 순수한 단일 클론 항체를 만들어 냈다.

동물에게 어떤 항원을 주입하면 항원의 각 부분에 대응하는 여러 항체의 복합체가 만들어지지만, 각 항체 생성 세포는 1종류의 항체 밖에 만들지 않는다. 따라서 골수종 세포와 항체 생성 세포의 잡종 세포는 항체를 만들어 내면서 증식하기 때문에 하나 하나의 잡종 세포를 클론 배양하면, 하나의 클론 세포군은 단 1종류의 같은 항체를 만들어 낸다

 

용도

CD 분자는 세포 표면 분자의 일종이다

CD 분자는 flow cytometry에 의해 세포를 정렬시킨다. '+'  '–' 부호는 특정 CD 분자 유무를 의미한다. 예를 들면 "CD34+, CD31–" 세포는 CD34가 존재하고 CD31이 없음을 나타낸다.

가장 흔하게 언급되는 CD 분자는 CD4와 CD8이다. 이것은 2가 아형의 T 임파구 마커이다. 수지상 세포 또한 CD 8을 발현한다.

 

CD 4는 특이한 방식으로 인식된다. HIV는 CD 4와 결합하여 감염을 유발하고 CD4+ T 세포를 파괴한다. CD4+와 CD8+ T 세포의 상대적 비율로 에이즈 바이러스 감염의 진행을 모니터할 수 있다.

 

CD 분자는 단지 세포 표면 마커가 아니며 모든 CD 분자가 규명된 것도 아니다. CD4와 CD8은 항원 인식 경로에 매우 중요하다..

단일 클론 항체는 현재 암 면역 치료에 널리 사용되고 있다. 실험실에서 만들어진 항체를 이용한 수동적 면역 치료다. 이때는 암에 대항하기 위해 신체의 면역 기전을 활성화시킬 필요가 없다.

실험실에서 쥐의 골수암을 B세포와 융합시켜 처음으로 항체를 만들어냈다. 이 융합으로 만들어낸 세포를 hybridoma라고 한다. 특별한 항원을 인식하는 B 세포를 골수암 세포(myeloma cell)와 융합시켜 잡종 세포(hybridoma)를 생성한 후 이 잡종 세포가 항체를 생산하는 공장 역할을 하는 것이다. 이때 만들어진 항체는 모두 단일 hybridoma 세포에서 유래한 동일한 클론이 만들어진 것이기 때문에 단일 클론 항체(monoclonal antibodies)라고 하며 MoAbs 또는 MAbs라는 약어로 표시한다. 맨 처음 만들어진 MAbs는 마우스 세포에서 유래한 것이다. 그러나 이것의 문제는 사람의 면역계가 이 항체를 이물질로 인식하여 면역 반응을 일으킨다는 것이다.

그 후 연구자는 마우스 항체 단백질 일부를 인간 단백질로 교체하는 방법을 연구했다. 이것을 chimeric또는 humanized antibodies라고 한다. 일부 MAbs는 완전히 인간의 것으로 이것은 더 안전하고 더 효과적이다. 특정 암 세포에 대한 모노클론 항체를 대량으로 만들어 암 치료에 사용하고 있다.

Type of cell	CD markers
stem cells	CD34+,CD31-
all leukocyte groups	CD45+
Granulocyte	CD45+,CD15+
Monocyte	CD45+,CD14+
T lymphocyte	CD45+,CD3+
T helper cell	CD45+,CD3+,CD4+
Cytotoxic T cell	CD45+,CD3+,CD8+
B lymphocyte	CD45+,CD19+ or CD45+,CD20+
Thrombocyte	CD45+,CD61+
Natural killer cell	CD16+,CD56+,CD3-

 

조직 적합성 분자(Histocompatibility Molecules)

조직 적합성 분자는 모든 척추 동물 세포 표면에 발현되는 당 단백질이다. 유전적으로 다른 개체 조직의 적합성에 관여하기 때문에 붙여진 이름이다. 따라서 일란성 쌍생아는 그들의 세포에 동일한 조직 적합성 분자를 가지지만 그 외에는 인간 사이에도 각각 독특한 조직 적합성 분자를 가지고 있어 이 개체간에 조직을 이식 하면 거부 반응을 유발한다. 조직 적합성 분자( Histocompatibility molecules)를 흔히 조직 적합성 항원(histocompatibility antigens ) 또는 이식 항원(transplantation antigens)이라고 한다

 

조직 적합성 분자는 2가지 범주가 있다. class I과 class II가 그것이다.

 

1) Class I 조직 적합성  분자

Class I 분자는 2개의 폴리펩타이드 사슬로 이루어진다. 긴 것은 346개 아미노산으로 이루어지고 heavy chain이라고 하며 짧은 것은 99 개의 아미노산으로 이루어진다. 

 

거의 모든 동물 세포의 세포막에는 수천 개의 class I 조직 적합성 분자가 존재한다. 이들 분자들이 조직의 정체성을 나타내고 이식된 조직의 주된 공격 목표가 된다.

 

세포는 세포 표면에 Class I molecules을 나타내어 T 세포에게 자신을 인식시킨다.

 

사람은 3가지 서로 다른 class I molecules을 합성한다. HLA-A, HLA-B, HLA-C이다. HLA는 인간 백혈구 항원(human leukocyte antigen)으로 처음 연구할 때 백혈구를 이용했기 때문에 Human Leucocyte라는 이름이 붙은 것이다. 이들은 모두 heavy chain에만 차이를 보인다. Heavy chain을 코딩하는 유전자는 6번 염색체에 cluster를 이루고 있는데 이 부위를 major histocompatibility complex (주 조직적합 복합; 체MHC)라고 한다.

 

조직 적합성 분자는 T 세포에게 항원을 제시한다. 조직 적합성 분자는 이식편 거부에 중요한 역할을 함으로써 발견된 것이지만 척추 동물에서 이 분자 물질의 원래 기능은 T 임파구에게 항원을 제시하기 위한 것이다.

 

T 임파구의 항원 수용체가 이 분자물질의 에티롭(epitope)을 인식할 수 있다.

 

T 세포에게 제시되는 항원은 작은 분자(hot dog)로 수없이 다양하며 세포 내 모든 단백질에서 유래된 작은 절편이다.

- 정상 세포 성분의 절편(그러나 이것은 면역 반응을 유발하지 않는다)

- 세포 내 기생하는 바이러스에 의해 코딩된 분자물질의 절편

- 암세포의 돌연변이 유전자가 코딩한 단백질 절편 등이 항원으로 제시된다

 

2)   Class II 조직 적합성 분자(Histocompatibility Molecules)Human class II molecules은 HLA-D로 표시하고 이 분자 물질을 코딩하는 유전자 위치는 역시 MHC이다. Class II molecules은 2개의 세포막 폴리펩타이드로 구성된다.

 

이들은 상호 반응하여 class I molecules처럼 바깥쪽 끝에 groove를 형성하며 항상 항원 절편을 함유한다.

 

Class II molecules은 class I과 달리 대식 세포와 B 임파구 등 일부 타입의 세포에만 발현되어 T 임파구에게 세포 외 항원을 제시한다. Class II molecules 에 의한 항원 제시는 Class I과 다른 점이  2가지다.

 

- 모든 세포는 class I molecules 항원을 제시한다. 그러나 일부 세포는 class II 항원을 제시할 수 있다.

- class I molecules의 항원 절편은 세포 내에서 합성된 거대 분자에서 생성되지만 class II molecules 절편은 세포 밖에서 획득한다.

 

Class I 과 class II molecules은 T 세포에게 항원 절편을 제시한다.

대부분의 T 세포는 CD 4+나 CD 8+ 중 한가지 아형에 속한다. CD4와 CD8은 당 단백질이다. CD4+와 CD8+ T 세포는 항원 수용체(antigen receptor; TCR)가 있어 hot dog 에피톱을 인식할 수 있다. 그러나 둘 다 에피톱과 결합하는 것만으론 활성화되지 않는다. 추가로 분자 상호 반응이 일어나야 한다.  

 

- CD8+ T cells의 CD8 molecules은 단지 class I histocompatibility molecules에만 존재하는 장소와 결합해야 한다. (회색 반구로 표시).

- CD4+ T cells 의 CD4 molecules은 단지 class II histocompatibility molecules에만 존재하는 곳에 결합해야 한다 (노란색 삼각형으로 표시)

 

CD8+ T Cell/Class I 상호반응

CD8이 class I histocompatibility molecules에만 존재하는 장소(수용체)에 결합해야 하기 때문에 CD8+ T 세포는 class I molecules에 의해 제시된 항원에만 반응할 수 있다.  

대부분의 CD8+ T 세포는 세포 독성 T 세포(CTLs)이다. 이 세포는 class I 에피톱을 인식하기만 하면 그 세포를 파괴하는 기계를 가지고 있다.

예) 독감 등 바이러스 감염 시 바이러스가 신체 세포를 침범한다. 일단 세포에 침범한 바이러스는 세포 대사를 파손시켜 증식을 시도한다. 바이러스 게놈이 코딩한 분자를 만들어내고 인접한 새로운 세포로 계속 파급된다. 이때 항체로부터 안전한 처음 시기에 세포 내 바이러스가 세력을 넓히는 것이다. 그러나 감염된 세포는 세포질에 들어있는 침입 바이러스의 단백질 절편을 세포 표면의 class I molecule에 실어 제시(깃발을 꽂아) 한다. 이 항원에 특이한 cytotoxic T 세포는 감염된 세포와 결합하여 감염된 세포가 바이러스를 방출시키기 전에 사멸시킨다.

 

 핵심: 신체의 CD8+ T 세포 기능은 classs I molecule에 항원 절편을 제시한 모든 신체 세포를 파괴할 준비가 되어 있는지 모니터하는 것이다.

 

CD4+ T Cell/Class II 상호반응

CD4 molecules은 CD4+ T 세포 표면에 발현되며 Class I이 아니라 Class II molecule 항원 절편을 제시한 세포와 결합할 수 있게 한다.

단지 세포 외 액에서 항원을 흡수할 수 있는 특정 세포만 class II molecule을 제시한다.

이들 세포는

- 수지상 세포(dendritic cell)

- 대식세포(macrophages ; 혈액에서 조직으로 이동한 단핵구에서 기원된 식균 세포)

- B 임파구(B cells"): 수용체 매개 세포 내 함입(endocytosis)로 외부 항원을 잡아들임

                                                  

CD4+ T 세포는 세포 외 액에서 유래된 항원 또는 항원제시 세포에 의해 가공된 항원을 인식한다.

 

항원에 대한 반응을 위해 CD4+ T 세포는  

- class II molecule 에 의해 제시된 항원 절편으로 구성된 에피톱을 인식할 수 있는 T 세포 수용체(TCR)를 가지고 있어야 한다

- class II molecule의 특별한 곳(노란 삼각형으로 표시)에 CD 4와 결합해야 한다

이 두 가지 조건이 부합되면 T 세포는 활성화된다.

 

활성화된 T 세포는

- T세포와 동일한 클론의 성장을 위해 세포 주기로 진입한다.  

- 임포카인을 분비하기 시작한다.

 

임포카인(Lymphokines )

- 다른 세포(mast cell)를 활성화하여 염증을 유발하여 세균 감염을 극복한다.

- B cells을 활성화하여 항체 분비 세포 클론을 만들어낸다. B 세포를 활성화하는 CD4+ T cells를 Helper T 세포라고 한다

동일한 T세포가 각각의 T세포로 분화된다.

 

Tc 및 Th 분화 및 작용 기전

골수에서 생성된 T세포는 흉선에서 성숙(maturation)과정을 거친다. 처음 T세포는 세포 독성 T 세포(Tc cell), 보조 T 세포(Th cell) 성질을 모두 가지고 있다. 그러나 선택에 의해 어느 한 쪽 성질을 상실한다. 항원이 침입하면 Th cell은 사이토카인을 분비하여 B세포를 활성화시킬 것인지 Tc cell을 활성화시킬 것인지 결정한다. T 세포는 기본적으로 MHC라는 표면 단백질과 결합하여 반응한다. 이 표면 단백질에는 두 종류가 있는데, class I(제 1형)과 class II(제 2형)이다.

MHC class I은 핵이 있는 세포는 모두 가지고 있고 Tc cell이 이것과 반응한다. MHC class II는 일부 백혈구 종류에만 볼 수 있고 Th cell이 이것과 반응한다.

T cell은 흉선에서 두 가지의 선택(selection)과정을 거친다. positive selection(MHC-restriction)과 negative selection(self-tolerance)이다. 처음의 T cell은 TCR(T Cell Receptor, T 세포수용체, 항원이 결합하는 수용체)과 함께 CD4와 CD8을 모두 가지고 있다.

이런 상태를 double positive(CD4+ CD8+)라고 한다.

흉선에는 MHC class I, II를 가지고 있는 세포가 있어서 double positive T cell 중 MHC class I과 반응하는 것은 Tc cell(CD8+)로 분화하게 되고, MHC class II와 반응하는 것은 Th cell(CD4+)로 분화하게 된다. 이 과정에서 Tc cell과 Th cell이 결정된다.

MHC 어느 것과도 반응하지 않는 것은 제거된다(positive selection). negative selection을 거쳐 살아남은 것들은 각각 Tc cell과 Th cell로 기능을 수행한다.

기본적으로 생물학에서 selection이라는 개념은 '내가 원하는 것을 제외하고 모두 제거하는 것이다. 미생물 실험에서 내가 원하는 균에 항생제 저항성 유전자를 집어 넣어 이것들만 살리고 나머지는 모두 항생제로써 제거하는 것이 selection이다.

positive selection이란 선택 받은 것을 살리는 것이고, negative selection이란 선택 받은 것을 제거하는 것이다.

B cell 표면에도 MHC는 존재한다. 성숙되지만 자극되지 않은 B cell 의 경우에 표면에 monomeric IgM antibodies, MHC class II molecules, CD19, CD20, the Epstein-Barr virus/C3d (CR2) (CD21) receptor 를 가지고 있다.

 

class I과 class II MHC는 그 기능과 구조가 유사함에도 불구하고 발현 양상은 다르게 나타난다. class I MHC는 거의 모든 세포의 표면에 발현되지만 class II MHC는 일부 세포 표면에만 발현된다. Class I MHC는 주로 세포 독성 T cell (CTL)에게 항원을 제시함으로써, 항원을 제시한 세포가 T cell에 의해 살해되도록 만든다. 세포가 virus에 감염되었거나 암 세포로 형질 전환될 때 즉 세포 자신에 문제가 생길 때 스스로 그 문제를 세포 독성 T 세포에게 보여주어 스스로 제거되기 위해서 class I MHC을 발현하는 것이다. 그 결과 바이러스 증식이 제한될 수 있으며, 암세포와 같이 문제가 되는 세포는 소실된다. Class I MHC에 의한 항원 제시에서 항원을 제시한 세포는 결과적으로 세포 독성 T 세포에 의해 죽기 때문에 일반적으로 표적세포 (target cell)라고 한다.

반면에 Class II MHC는 helper T cell에 항원을 제시하여 면역 반응이 일어나도록 유도하기 때문에 면역반응이 적절하게 나타나기 위해서는 특별한 세포들만이 Class II MHC를 가지고 있어야 한다. 이러한 특별한 세포에는 대식세포와 같은 단핵식균세포 (mononuclear phagocytic cells), B cell, 임파 기관의 수지상 세포(dendritic cell), 피부의 Langerhans cell, 사람 정맥의 endothelial cell 등이 있으며 이들은 자신이 가지고 있는 class II MHC를 통하여 항원을 제시함으로써 면역 반응의 개시에 중요한 역할을 한다. 이들 세포들은 항원을 세포 안으로 받아들여 그 항원 펩타이드를 제시하여 면역 반응을 유도하기 때문에, 일반적으로 항원 제시세포 (antigen presenting cell, APC)라고 부른다. 이들 세포들 이외에도, 평소에는 Class II MHC를 가지고 있지 않다가 T cell에서분비된 IFN-γ와 같은 cytokine에 의해 Class II MHC를 발현하는 세포들도 APC의 역할을 할 수 있다. Class II MHC를 가지고 있는 세포들은 표면에 Class I MHC도 가지고 있기 때문에 이들 세포도 표적세포가 될 수 있다.

정리하면 MHC II는 외부 항원을 인식하는 receptor로 B cell을 비롯한 APC cell 들이 가지고 있다. MHC I 은 거의 모든 세포에 있고 바이러스에 감염되거나 암 세포가 되어 자신이 자폭해야 하는 상황이 될 때 쓰는 receptor 임.

CD4 T cell은 언제나 class II MHC를 가지고 있는 세포와 반응하며, CD8 T cell은 class I MHC를 가지고 있는 세포와 반응한다.

CD4 T cell (helper) 는 특정 항원을 인식 면역 반응을 일으키고, CD8 T cell (cytotoxic T cell) 은 오염된 세포를 파괴한다.

임파구에는 B 세포와 T세포가 있다. B의 경우 조력 T세포의 도움을 받아 형질 세포로 분화하여 직접 항원과 싸운다. 이때 B 임파구는 식균작용을 통해 항원을 제거하고 일부는 기억세포로 남는다

하지만 T 세포의 경우에는 자기가 싸우는 세포와 B세포에게 항원 침입을 알리는 조력세포로 나뉘게 된다. 이때 직접 항원을 공격하는 T세포의 경우 식균작용을 통해서가 아니고, 세포 주위의 에피토프라 불리는 항원 인식기를 이용한다. 따라서 이 인식기에 항원이 결합하게 되면, 그 세포를 파괴하게 된다. 즉, 항원이 T세포 속으로 들어오지 않는다는 뜻이다. 이를 살 세포성이라고 한다. 따라서 항원을 섭취하는 식균작용과 차이가 있다

 

T 임파구는 식균세포가 아니다. 세균은 보체라는 단백질 복합체에 의해 구멍이 뚫리거나 항체에 잡혀서 꼼짝 못하게 된다.

T 임파구는 사뭇 다르다. 두 종류가 있는데 HELPER T세포는 몸에 세균이나 바이러스가 침입하면 B 세포에게 배달해 준다. 헬퍼 T 세포는 B세포나 대식세포에 있는 MHC2 (특별신분증) 위에 있는 물질을 확인한다. 이게 항원이라면 당장 B세포에 경고하여 항체를 분비하게 한다. 동시에 CD4로 B 세포나 대식 세포의 MHC2 단백질이 맞는지 확인하여 맞지 않으면 경고한다. 또는 세포 주변액에 부유하는 항원(세균이 터지거나 한 찌꺼기)를 잡아서 전달한다.

또 하나의 T 세포는 KILLER T CELL이며 동그란 구체에 촉수가 여러 개 달려 있어 그 촉수가 CD8와 T세포 수용체이다. 이 세포는 '깡패'로 흉선에서 교육받고 세포들을 툭툭 쳐서, 즉 T세포 수용체로 일반세포에 있는 MHC1 위에 있는 분비물을 건드려 본다.

일반 세포에 있는 MHC1(일반통행증) 단백질이 그것이 맞는지 CD8으로 확인한다.

두 번째는 MHC1위에 있는 물질이 자신 것인지 확인한다. 둘 중 하나라도 아니면 퍼포린(perphorin)을 분비해서 그 세포를 자살시킨다. 세포 자살이라는 것은 그 세포가 점점 기포화되다가 쪼그라들어서 죽는 것을 말한다. 그 잔해는 주변의 세포나 대식세포에 의해 흡수된다

T세포는 헬퍼T일 경우 세포를 직접 죽이지 않고, 킬러 T일 경우라도 세포를 먹는 경우는 없다. 깡패(killer T)는 잘못된 세포를 일단 죽이고 다른 세포를 건드리러 간다. 잔해는 구경꾼(주변 세포나 대식세포)이 처리한다.

 

미국 에모리 대학과 스크립스 연구소의 연구팀이 바이러스 감염 이후 면역기억에 필요한 T 세포의 표지를 발견했다. 이 세포들은 이전에 침입한 병원균을 기억하고 있다가 다음에 다시 침입할 때 효과적으로 방어할 수 있게 해주기 때문에 기억 T 세포라고 불린다.

Nature Immunology 12월호(온라인 판으로는 11월 16일)에 발표될 예정인 이 연구 결과는 효과적인 백신을 개발하는 데 중요한 의미를 지닌다.

 

바이러스 감염이 발생하면 바이러스 항원에 의해 CD4와 CD8 T 세포의 수가 급격히 늘어나 작동세포가 된다. 이 세포들은 바이러스에 감염된 세포를 죽이고 사이토카인을 생산함으로써 면역 반응을 수행하다가 임무가 끝나면 몇 주 이내에 사멸한다. 그러나 그 가운데 일부는 살아 남아서 장기 기억세포가 된다. 이들 기억세포는 동일한 바이러스를 다시 만나면 강력한 면역반응을 즉각적으로 시작할 수 있게 해준다.

 

에모리 대학의 Rafi Ahmed 박사를 비롯한 연구팀은 급성 감염기간에 생성되는 CD8 T 세포들 가운데 일부가 인터류킨 7(IL-7) 수용체를 발현하여 사이토카인인 인터류킨 7의 작용으로 생존할 수 있으며, 이들이 결국 기억 T 세포로 발달해 간다는 사실을 발견하였다. 즉 인터류킨 7 수용체의 발현이 장기 기억세포의 표지가 된다는 것이다.

 

연구팀은 생쥐를 이용한 실험에서 급성 바이러스 감염 이후 CD8 T 세포의 반응이 절정에 달했을 때 소수의 일부 작동세포들에서 인터류킨 7 수용체가 높은 수준으로 발현되는 것을 발견하고, 이 세포들이 장기 기억세포로 분화해 갈 가능성이 있다고 생각하였다.

 

그들은 그 가설을 확인하기 위해 표지를 가진 세포와 가지지 않은 세포들을 바이러스에 감염된 적이 없는 생쥐에 주입한 결과, 인터류킨 7 수용체를 가진 세포들만 살아 남아 기억세포로 발달하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 이들 세포의 생존에 인터류킨 7의 신호가 반드시 요구된다는 사실도 발견하였다. 이 연구결과는 면역기억의 메커니즘에 대한 연구뿐만 아니라 백신 개발에도 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다.