자가면역질환 치료의 새로운 패러다임 제시
T세포는 항원에 특이적인 클론으로 존재하며, 이론적으로 하나의 항원에 특이적인 T세포 클론은 1개의 클론으로, 항원제시세포에 의해 활성화돼 증식함으로써 항원 특이적 면역반응을 수행한다. 이때 항원과 관계없는 클론의 T세포들은 방관자 T세포로 분류된다.
MOG 항원 기반의 다발성경화증 동물 모델에서 MOG 항원과 관련없는 T세포들이 척수로 침윤되며, 그 정도는 무려 95.31% 에 달한다.
기억 CD4 T 세포가 염증성사이토카인 IL-1β 와 IL-23의 자극만으로 활성화돼 항원과 상관없이 사이토카인 IL-17A, IFN-γ을 발현한다는 사실을 확인했다.
MOG 항원으로 유도하는 다발성 경화증 동물모델에서, MOG 항원을 인식하는 T 세포만 주입한 것에 비해, MOG 항원을 인식할 수 없는 (OVA 항원 인식) 방관자 기억 T 세포(OT-II memory-like Th17)를 같이 주입했을 때, 자가면역 다발성 경화증이 더 일찍 발병하며, 더욱 심화되는 것을 관찰했다.
방관자 T 세포가 항원 인식과 관계없이 염증성사이토카인 IL-1β와 IL-23의 자극을 받아 활성화가 되면, 중추신경계로 이동해 염증유발 단백질(IL-17A, IFN-γ, GM-CSF)을 발현함으로써, 신경세포 항원 특이적 T 세포와 함께 중추신경계에 손상을 일으켜 자가면역 다발성경화증 발병 및 진행에 관여한다.
최제민 교수(한양대학교) 연구팀이 자가면역질환의 발병 원인으로서 방관자 T세포의 역할을 규명했다고 한국연구재단(이사장 노정혜)이 밝혔다.
우리 몸 속에는 10-100억 개 가량의 T세포 클론이 존재한다. 병원균이 침투했을 때 T세포는 항원 특이적으로 반응하지만, 나머지 대부분의 T세포는 면역반응에 적극적으로 참여하지 않는다고 알려져 있다. 이같이 항원에 반응하지 않는 T세포를 ‘방관자 T세포’라고 한다.
연구팀은 방관자 T세포들이 면역반응을 방관하는 것이 아니라 항원 인식이 없이도 오히려 스스로를 공격하는 자가면역반응에 적극적으로 참여한다는 것을 밝혀냈다.
중추신경계 자가면역질환인 다발성 경화증 생쥐를 대상으로 연구한 결과, 신호물질인 인터루킨-1베타, 인터루킨-23에 의해 방관자 T세포가 활성화된다. 활성화된 방관자 T세포는 척수 조직으로 이동해 인터루킨-17A, 인터페론-감마, GM-CSF 등의 신호물질을 분비함으로써 중추신경계에 손상을 일으키고, 다발성 경화증의 발병과 진행에 크게 관여한다.
최제민 교수는 “이 연구는 방관자 T세포의 역할이 적응면역반응 및 자가면역질환의 발병 원인에 대해 새롭게 이해할 수 있는 중요한 단서를 제공하고, 자가면역질환 치료 신약 개발에 대한 새로운 전략 수립의 필요성을 시사했다”고 연구 의의를 설명하며, “향후 방관자 면역세포들의 다양한 역할 및 이들을 표적으로 하는 자가면역치료제 개발 연구를 계속할 것”이라고 밝혔다.
이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행됐다.
국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 2월 12일에 논문명 ‘Pathogenic function of bystander-activated memory-like CD4+ T cells in autoimmune encephalomyelitis’, 최제민 교수(교신저자, 한양대학교), 이홍균(제1저자, 한양대학교), 이재웅(한양대학교), 김도현 박사(한양대학교), 임상호 박사(한양대학교), 강인수 교수(예일대학교) 등으로 게재됐다.