기억세포

면역 세포의 일종으로써, 재감염시 강한 면역반응(Immune response)을 유도하는 세포이다. 기억 B 세포는 빠르고 강한 항체 형성을 유도해내며, 기억 T 세포는 강화된 세포성 면역반응과 더불어 B세포의 분화를 유도한다. 기억 세포는 수년에서 평생동안 인체에 살아남는다.

목차

항원에 노출된 적이 없는 B 세포이다. 막결합 항체로 이루어진 표면 수용체에 잘 들어맞는 항원이 결합한 경우, 나이브 B 세포는 선택적으로 활성화되고 증식, 분화한다. 대부분은 활성기 B 세포(effector B cell)인 형질세포(plasma cell, 플라즈마 세포)로 분화되어 항체를 생산한다. 일부는 기억 B 세포로 분화되어 수년에서 평생동안 생존한다. 이를 1차 면역반응(primary immune response)이라고 부른다 (그림 1).

이 기억 B 세포는 1차 면역 반응에 대한 ‘기억’으로 작동하여 2차 면역반응(secondary immune response)을 매개한다. 1차 면역반응과 같은 항원이 기억 B 세포의 수용체에 결합하면, 나이브 B 세포의 반응보다 빠르고 강하게 활성화되어 형성세포로 분화된다. 능동면역을 유도하는 백신은 이 기억 B 세포를 형성시키는 것이다 (그림 1).

그림 1. 나이브 B 세포와 기억 B 세포 (제작: 하남출/서울대)

나이브 T 세포는 기본적으로 나이브 B 세포와 유사하지만, T세포 수용체(TCR)인 표면 수용체는 항원을 바로 인지할 수 없다. TCR이 항원을 인지하려면, 항원은 반드시 수지상 세포(dendritic cell)와 같은 항원전달세포(antigen presenting cell)의 표면에 있는 MHC II 분자와 결합해야만 한다. 나이브 T 세포는 항원을 인지하면 분화 증식하여 활성기 T 세포가 되어 이후 면역반응을 일으킨다. 하지만, 이 활성기 세포의 수명은 짧다. 나이브 T 세포의 일부는 기억 T 세포로 분화하여 2차 면역반응에 대한 ‘기억’으로 작용한다.

항원에 노출된 나이브 B 세포는 선택적으로 증식 분화되어 항체를 생산하는 형성세포(plasma cell)를 만들어낸다. 형성세포는 강하게 항체를 생성하지만, 수 일 정도만 생존할 수 있다. 활성화된 나이브 B 세포는 일부가 기억 B 세포로 분화된다. 표면에 CD27이 발현되어 나이브 B 세포와 구별할 수 있다. 기억 B 세포는 수년 이상 생존하고, 같은 종류의 항원에 의해 활성화되면 나이브 B 세포보다 더 강하고 빠르게 형성 세포로 분화 증식된다.

나이브 T세포는 T세포 수용체(TCR)을 표면에 지니고 있으며, T 세포 수용체는 MHC II에 적당한 항원이 결합한 경우에만 결합한다. MHC II는 수지상 세포와 같은 항원전달세포 표면에만 존재한다. 활성화된 T 세포는 활성기 세포인 T 도움 세포로 분화 증식되며, 이 후 B 세포의 분화와 활성화를 통해 항체를 생성케 하고, 세포독성 T 세포(cytotoxic T cell)를 활성화하여 바이러스에 감염된 세포나 암세포의 세포 사멸을 유도한다. 한편 활성화된 나이브 T 세포 일부는 기억 T 세포로 분화된다. 기억 T 세포가 적절한 항원(Antigen)이 결합하면 더 강하고 빠른 면역 반응이 일어난다.

그림 2. 나이브 T 세포와 기억 T 세포 (제작: 하남출/서울대)

면역시스템은 전에 경험했던 병원균(pathogen)을 기억해서, 재감염시 더 빠르며 강한 반응을 기억세포에 의존해서 일으킨다.

예를 들어, 항원 X를 접종한 경우 1차 면역반응으로 약한 반응이 일어나지만, 이후 2차적으로 항원 X와 Y를 동시 접종한 경우 항원 X에 대한 반응은 강한 2차 면역반응이 일어나지만, 항원 Y에 대해서는 약한 1차 면역반응만 일어난다. 이러한 항원 X에 특이적인 면역 기억은 기억 면역 세포에 의해 기인한다. 이러한 면역 기억은 기억 면역 세포의 수명에 의존적이다 (그림 3).

그림 3. 항원 특이적인 1차 면역 반응과 2차 면역 반응 (제작: 하남출/서울대)

면역반응(Immune response), 1차 면역반응(primary immune response), 2차 면역반응(secondary immune response), 항원전달세포(antigen presenting cell), 세포독성 T 세포(cytotoxic T cell), 항원(Antigen), 병원균(pathogen)

하남출/서울대학교

김은숙/차의과학대학교

Janeway, C.A., Travers, P., Walport, M., and Shlomchik, M. 2002. Immunologie. 5th edn, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Germany.