NK세포는 미리 항원에 감작되지 않고 암세포나 바이러스 감염세포를 살상할 수 있는 림프구 집단입니다.
1. 림프구에서 불과 몇 % 정도밖에 존재하지 않는 NK 세포는 우리의 생체 방어 시스템에서 어떤 기능을 수행하고 있습니까?
인간에서는 NK 세포만을 결손하는 질환은 보고되지 않았지만, 모델 마우스를 이용한 실험에서는 NK 세포를 결손하는 마우스에서는 암의 전이가 호진하는 것으로 보고되어 있어 생체 내에서 NK세포가 암세포의 제거에 중요한 역할을 하고 있음을 나타냅니다. 또한, NK 세포가 존재하는 정상 마우스에서는 바이러스를 감염시켜도 생체로부터 바이러스가 제거되어 마우스는 생존할 수 있는 반면, NK 세포가 결손하는 마우스에서는 바이러스를 제거할 수 없어, 그 결과로서 현저한 생존 비율의 저하를 가져옵니다.
이것은 바이러스 감염 세포를 살상하고 바이러스를 생체로부터 제거하기 위한 면역 반응에 NK 세포가 필수적임을 나타냅니다.
또한, 장기 대규모 코호트 연구에 의한 결과에서는, 말초혈액 내 NK 세포 활성이 높은 인간에서는 암의 발생률이 유의하게 낮고, NK 세포 활성이 낮은 사람에서는 암의 발생률이 높아졌습니다. 말초 혈액 중의 NK 세포 활성은 NK 세포 수와 상관 관계가 있음이 분명해지며, 이들로부터도 NK 세포가 신체에서 암세포를 배제하는데 중요한 세포 중 하나임 이해할 수 있습니다. 그러나 결코 NK세포가 만능이라는 것이 아니라 어떤 종류의 암세포나 바이러스감염세포에서도 완전히 배제할 수 있는 것은 아닙니다. 암치료나 감염증 치료에 유용한 면역요법에 NK세포를 응용하기 위해서는 아직 해결해야 할 문제가 산적하고 있습니다.
그럼, NK세포는 어떻게 살상하는 암세포나 바이러스 감염 세포를 찾아내, 살상하고 있는 것입니까? 정상적인 세포는 죽이지 않고 세포에서 유래했지만 암세포와 바이러스 감염 세포를 구별하기 위해 NK 세포는 NK 수용체라고 불리는 세포 표면 단백질의 그룹을 사용합니다. (아래 그림).
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[그림 : NK 세포의 표적 인식 메커니즘]
* ITAM: immunoreceptortyrosine-based activation motif 활성화 신호에 필수적인 아미노산 모티프
* ITIM: immunoreceptortyrosine-based inhibitory motif 억제 신호에 필수적인 아미노산 모티프
* SHP-1, SHP-2; 티로신 탈인산화 효소
NK 수용체는 활성화 수용체와 억제성 수용체의 2종류로 분류되며, 활성화 수용체는 바이러스 항원, 암 항원, 스트레스 유도성 단백질 등을 인식함으로써 NK 세포의 세포독성 활성이나 인터페론γ 등 사이토 카인의 생산을 유도하는 활성화 신호를 NK 세포에 전달합니다. 활성화 신호를 받은 NK 세포는 세포내 과립에 포함된 퍼포린으로 불리는 보체와 유사한 단백질과 그란자임이라고 불리는 단백질 분해효소를 방출하거나 Fas 리간드나 TRAIL로 불리는 아폽토시스 유도 분자를 세포 표면 에 표현하여 표적 세포의 세포 사멸을 유도합니다.
한편, 억제성 수용체는 자신의 MHC 클래스 I을 인식함으로써 세포독성 활성 및 사이토카인 생산을 억제하는 억제성 신호를 전달한다. 이 억제성 수용체는 정상적인 자신의 세포를 함부로 상해하지 않기 위한 안전 장치인 동시에, 암화나 바이러스 감염에 의해 자주 일어나는, MHC 클래스 I의 발현 저하를 감지하는 센서로서 기능합니다. 즉, 암화나 바이러스 감염에 의해 MHC 클래스 I의 발현이 저하된 세포에서는, 세포독성 활성이나 사이토카인 생산을 억제하는 신호가 감약하기 때문에, NK 세포는 그러한 세포에 대하여 세포독성 활성을 발휘할 수 있다는 것입니다.
2. NK 세포의 표적 인식 메커니즘
NK 세포는 활성화 수용체라고 불리는 일군의 막 단백질을 이용하여 바이러스 단백질이나 암 항원, 스트레스 단백질 등을 인식하고, 활성화 수용체를 통한 활성화 자극에 의해 세포독성 활성이나 IFNγ 생산이 유도된다. 합니다. 한편, 억제성 수용체는 자기 MHC 클래스 I을 인식함으로써 티로신 탈인산화 효소를 통해 억제성 신호를 전달하고 NK 세포가 정상적인 자기 세포를 살상하지 않도록 안전 장치로서 기능 하고 있습니다. NK 세포는 이 활성화 신호와 억제 신호의 균형에 의해 살상해야 할 표적 세포를 확인하는 것으로 여겨진다. NK 세포는 또한 골수 이식의 성적에 큰 영향을 미치는 세포입니다. 골수 이식의 전처리에 조사되는 방사선에 대해, NK 세포는 비교적 내성이다. MHC 클래스 I 부적합 이식 골수의 경우, 숙주에 잔존한 NK 세포에 의해 이식 골수 세포가 살상되어 이식 골수의 거절이 일어나는 경우가 있습니다.
이와 같이 우리 몸에서 중요한 역할을 하는 NK 세포의 기능과 그 제어 기구를 보다 상세하게 이해해 나가면 NK 세포를 면역요법에 활용할 수 있게 된다고 생각 됩니다.
※ Ref. 일본면역학
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