자연살해세포

자연살해세포는 T 세포나 B 세포(B cell)처럼 림프구 전구세포(common lymphoid progenitor)로부터 분화되는 면역 세포로 종양세포나 바이러스(virus)에 감염된 세포를 제거하는 역할을 수행하는 세포독성 림프구(cytotoxic lymphocyte)이다. 자연살해세포는 세포독성 T세포(cytotoxic T cell)와 달리 항원 제시와 같은 활성화 과정 없이 종양세포를 제거하는 면역세포로 알려졌으며, 이러한 특성 때문에 natural killer로 명명되었다.

목차

종양세포나 바이러스에 감염된 세포는 종양이나 바이러스 항원(antigen)을 MHC 1형 분자(major histocompatibility complex class I molecule)와 함께 세포 표면에 노출시키고, 이러한 세포는 MHC 1형 분자에 결합된 항원을 인식하는 세포독성 T세포(cytotoxic T cell)가 공격하여 사멸시킨다. 하지만 일부 종양세포나 바이러스 감염 세포에서는 MHC 1형 분자의 발현이 억제되고, 이런 경우 세포독성 T세포에 의한 제거가 어려워진다. 자연살해세포는 T세포 수용체(receptor)를 발현하지 않기 때문에 MHC형 분자와 결합되어 제시되는 항원을 인식할 수 없는 대신, MHC 1형 분자의 발현이 정상적으로 되지 않는 세포를 비자기(non-self)로 인식하여 공격하기 때문에, 세포독성 T세포가 공격하지 못하는 MHC 1형 분자의 발현이 억제된 종양세포나 바이러스 감염세포를 제거할 수 있는 기전을 제공하며, 종양세포나 바이러스 감염세포의 제거에 있어 세포독성 T세포와 상보적 역할을 수행한다 (그림 1).

그림 1. 세포독성 T 세포와 자연살해세포의 상보적 역할 (출처: )

방해 리셉터 (inhibitory receptor)에 의한 활성조절:

자연살해세포의 세포 표면에는 MHC 1형 분자를 인식하는 다양한 수용체가 존재하는데, 이 수용체들은 MHC 1형 분자의 인식 후 자연살해세포의 살해기전 활성화를 방해하는 신호를 전달한다. 따라서, 정상적으로 MHC 1형 분자를 발현하는 세포들은 자연살해세포의 살해기전을 방해하므로 자연살해세포에 의해 공격받지 않는다. 반면, MHC 1형 분자가 현저히 감소한 세포들은 자연살해세포의 방해 수용체들에 인식되지 않아, 자연살해세포의 살해기전을 불활성화할 수 없어 자연살해세포에 의해 공격받게 된다.

활성화 리셉터 (activating receptor)에 의한 활성조절:

종양세포는 암세포 성장과 관련된 항원을 그리고 바이러스 감염세포는 바이러스 항원을 세포표면에 노출시키는데, 자연살해세포는 이러한 항원(antigen)들을 인식할 수 있는 수용체들을 가지고 있어 이 수용체들에 의한 항원의 인식은 자연살해세포의 살해기전 신호전달을 활성화함으로써 자연살해세포가 스트레스 항원 노출 세포들을 공격하도록 한다. 또한 바이러스 항원을 노출시키는 바이러스 감염세포가 항체(antibody)에 의해 옵소닌화(opsonization)된 경우, 자연살해세포의 IgG 항체의 Fc를 인식하는 리셉터에 의해 인식되고 이에 의해 활성화된 자연살해세포에 의해 공격받는다.

자연살해세포의 세포질에는 그랜자임(granzyme)이라 불리는 세린계열 단백질분해효소(protease)들과 퍼포린(perforin)이 들어 있는 과립(granule)이 존재한다. 살해될 세포의 주변에서 자연살해세포가 활성화되면 이들 과립의 내용물이 방출되면서 퍼포린이 살해되는 세포의 세포막(cytoplasmic membrane)에 구멍을 뚫고 이를 통해 그랜자임들이 세포 내로 유입되면서 세포자멸사(apoptosis)가 유도된다.

세포독성 T세포, 단백질분해효소, 바이러스, 세포막, 항원, T세포, B 세포, 항체, 주요 조직 적합성 복합체

조홍백/성균관대학교

정우현/덕성여자대학교