자연살상세포

자연살상(Natural killer: NK)세포는 선천 면역을 담당하는 대표적인 세포로서, 여러 종류의 종양 세포와 바이러스에 감염된 세포에게 세포 독성을 나타내고, 큰 과립을 보유하고 있는 림프구의 일종이다. 이들은 인간 말초 혈액 림프구의 5~10%를 차지하고 있으며, T 세포와 달리 간이나 골수에서 성숙한다. 일반적으로 면역 세포들은 감염된 세포를 이들의 표면에 제시된 주조직 적합성 복합체(Major histocompatibility complex: MHC) 단백질을 통해 감지하여, 다양한 사이토카인과 세포사멸을 유도하는 화학물질을 분비함으로써 감염된 세포를 제거하지만, NK세포는 항원과 결합한 주조직 적합성 복합체 없이도 비정상적인 세포를 인지하여 제거 할 수 있기 때문에 즉각적인 면역반응을 유도할 수 있다. 제I형 MHC 단백질은 자기 자신임을 나타내는 표식이기도 하며 감염균에 의해서 그 발현이 감소될 수 있는데, NK세포는 이 처럼 MHC를 발현하지 않는 감염된 세포를 인식하여 제거하며, 이를 위해 세포의 활성화 과정이 필요하지 않다는 점에서 "자연살상(natural killers)"라는 이름이 붙여 졌다.(그림1)

그림1. 자연살상세포의 세포 사멸 유도 (출처: 한국분자·세포생물학회)

목차

NK세포 수용체는 기능에 따라 활성화 수용체와 억제 수용체로 나뉜다. NK세포의 활성화는 활성화 수용체와 억제수용체의 균형에 의해 결정 된다. 만약 활성화 수용체의 신호가 강하다면 NK세포는 활성화되어 타겟 세포를 파괴하고, 억제수용체의 신호가 강하다면 NK세포의 세포 살상 기능이 억제된다.(그림2) 대표적인 활성화 수용체로는

대표적인 억제 수용체로는

그림2. 자연살상세포의 활성화 및 억제 수용체(출처:)

NK세포는 감염된 세포의 사멸을 여러 방법으로 유도할 수 있다. 첫째로, 퍼포린과 그랜자임과 같은 세포 융해 효소를 다량 함유하고 있는 과립을 통해 세포 사멸을 유도할 수 있다. 감염된 세포를 인지하면 퍼포린을 방출시켜 세포에 구멍을 낸 뒤, 세포내로 그랜자임을 주입시켜 세포 사멸을 일으키거나, 염분을 주입하여 삼투압에 의한 세포 용해를 매개한다. 둘째로, 항체의존 세포매개 세포독성을 통한 세포사멸을 유도할 수 있다. 감염된 세포는 대체로 항체로 옵소닌화 됨으로써 면역 세포에 의해 인식되는데, NK세포는 활성화 수용체 CD16(FcγIIIA)를 통해 이들 항체를 인식하여 활성화됨으로써 세포를 용해시킨다. 셋째로, 이들은 종양 세포 감시(surveillance) 기능을 담당 할 수 있다. NK세포는 항원특이성 수용체가 없어도 종양 세포를 인식할 수 있기 때문에, 항원 제시가 이루어지지 않는 상황에서도 직접적으로 세포용해를 매개하여 종양 세포를 제거하는 기능을 수행한다. 넷째로, NK세포는 T 세포, B 세포 그리고 수지상 세포와 같은 면역 세포의 기능을 조절 할 수 있다. 활성화된 NK세포는 수지상 세포, 대식 세포, T 세포의 성숙 및 활성화를 조절할 수 있다. 동시에 미성숙한 수지상 세포, 과활성된 대식 세포, 그리고 활성화된 T 세포를 제거하는 세포 용해 능력을 가지고 있어, 다양한 면역세포의 기능을 조절한다.

주조직 적합성 복합체, 수용체, 항체의존 세포매개 세포독성, 세포 용해, 암세포

Kuby Immunology (7^th ed.) (2013)

Abbas, Cellular and Molecular Immunology, (8^th ed.) (2014)