면역반응과 세포상호작용

1. 면역반응과 세포상호작용 Cellular Interaction in Immune Reaction담당교수 : 윤유식 제1의학관 301호thanks@cau.ac.kr

2. 적응면역의 첫 단계는 항원제시세포가 항원을 포획하여 lymph node로 이동한 후 T cell에 항원을 제시하는 것이다. 대표적인 항원제시 세포는 수지상세포(Dendritic cell) 이다.

3. 3종의 항원제시세포가 존재한다. 수지상세포 (Dendritic cell) 대식세포 (Macrophage) B cell 이들은 lymph node의 서로 다른 구역에 분포한다.

4. 3가지 항원제시세포 수지상세포 (Dendritic cell) 대식세포 (Macrophage) B cell

5. 미경험 T 세포 (naive T cell)은 말초 lymph node 에서 항원제시세포의 MHC:peptide 복합체와 결합하면 100배 이상으로 증식하여 effector T cell (효과 T 세포) 로 분화된다.

6. 미경험 T cell과 항원제시 세포의 초기 결합에는 integrin(LFA-1)과 Intercellular Adhesion Molecule (ICAM)이 관여한다. ICAM은 lmmunoglobulin과 유사한 구조의 단백질로 미경험 T cell과 항원제시세포 간의 초기 결합에 작용한다. ICAM: Intercellular Adhesion Molecule

7. Integrin과 ICAM에 의한 미경험 T cell과 항원제시세포간의 초기결합은 특이적 항원인식 (T cell receptor+CD4 와 MHC:peptide 결합)으로 안정화 된다.

8. 항원제시세포에 의한 T cell 의 증식 및 활성화는 T cell receptor+CD4와 MHC:peptide 에 의한 특이항원자극과 더불어 공동자극(costimulation)이 필요하다.

9. 공동자극(costimulation)인자는 항원제시세포의 B7 단백질로 T cell의 CD28과 결합하여 공동자극신호를 전한다.

10. B7:CD28에 의한 공동자극은 T cell로 하여금 CTLA-4 단백질을 생산하도록 유도 CTLA-4은 B7과 결합하여 CD28에 의한 공동자극을 끝낸다.

11. B7:CD28에 의한 공동 자극 없이 TCR:CD8과 MHC:peptide 의 특이항원자극만 받은 T cell은 Anergy(아너지) 상태가 된다. 아너지 상태 : 더 이상 자극받아도 활성화 될수 없는 상태 가 된다. 아너지 반응은 self 항원에 대한 면역반응 억제에 중요하다.

12. B7:CD28 공동자극 없는 MHC:peptide 특이항원자극은 anergy를 유발하며, 이는 self 항원에 대한 면역관용(tolerance)를 일으키는 원인이 된다.

13. 수지상세포(Dendritic cell)은 말초기관에서 항원을 섭취하여 항원처리(antigen processing) 를 거쳐 미성숙 T cell에 항원을 제시 (antigen presentation) 한다. 수지상세포는 Lymph node에 도착 한 후 공동자극인자 B7을 발현한다 따라서 T cell 활성화는 lymph node 에서만 일어나게 된다. .

14. 대표적인 수지상 세포는 피부의 Langerhans cell 이다

15. 대식세포에 의한 항원제시(Antigen Presentation) 대식세포는 bacteria 항원 을 효과적으로 T cell에 제시한다. 보조자극인자 B7의 발현을 돕기위해 처리 하는 bacteria를 보강제(adjuvant)라고 한다.

16. B cell은 표면 항체에 결합된 항원을 MHC에 결합시켜 T cell에 제시한다.

17. MHC:peptide에 의한 특이항원자극과 B7:CD28 공동자극으로 활성화된 T cell은 Interleukin-2 (IL-2)라는 성장인자 및 receptor를 발현한다. IL-2와 IL-2 receptor는 서로 결합하여 T cell의 증식을 유도한다.

18. IL-2와 IL-2 수용체의 결합은 T cell의 증식을 유도한다.

19. IL-2: IL-2 receptor 결합에 의해 증식된 T cell은 effector T cell로 된다. Effector T cell은 더 이상 B7 보조자극이 필요없다.

20. IL-2에 의해 증식된 effector T cell은 세포 막 단백질의 변화를 일으킨다. VLA-4는 integrin의 일종으로 effector T cell로 하여금 감염부위의 혈관벽에 부착을하고 혈관벽을 통과하여 감염 부위로 모이게 유도한다.

21. CD4 T cell은 IL-2에 의한 증식후 Th1 cell과 Th2 cell로 분화한다. Th1 cell은 대식세포를 활성화 시키고 Th2 cell은 B cell을 활성화 시켜 항체생산 을 유도한다.

22. IL-2에 의해 유도되는 3 종류의 Effector T cell CTL Th1 Th2

23. Effector T cell은 만들어내는 효과분자 가 서로 다르다. CTL Cytotoxin + Fas ligand Th1 or Th2 Cytokine + CD40 ligand Th1 cytokine : IFN, TNF Th2 cytokine : IL4, IL5

24. 대표적 Cytokine IL-2 : T cell growth IL-4 : B cell Growth TNF-α TNF-β IFN-γ : 대식세포 활성화

25. CD8 T cell은 표적세포의 계획세포사 (apoptosis)를 유도한다. 계획세포사 : apoptosis, programmed cell death, cellular suicide 비교 : necrosis (괴사, 독성물질에 의한 세포의 수동적 죽음)

26. CD8 T cell에 의한 virus 감염세포살해 CD8 T cell과 Target cell의 초기 결합은 Integrin(LFA-1)과 ICAM의 결합 으로 시작되며, MHC:peptide+TCR:CD8 결합으로 안정화된다. Effector CD8 T cell은 B7 보조자극 없이 Target cell을 살해한다.

27. Cytotoxin Cytotoxic T cell 에 의해 분비되는 Cytotoxic Protein

28. Perrforin은 표적세포의 세포막에 구멍을 만든다

29. Th1 cell은 bacterial peptide를 제시하는 감염된 대식세포를 활성화시켜 감염된 bacteria를 살해하도록 유도한다. CD40 ligand와 IFN-γ가 대식세포 활성화를 위해 필요하다

30. Th1 cell의해 활성화된 대식세포는 TNF-α, TNF-α receptor Nitric oxide (NO), Superoxide (O2·)를 만들어 내어 내재된 Bacteria를 살해한다.

31. 활성화된 Th2 cell은 항체를 만드는 것을 도우므로 helper T cell 이라고도 한다. 활성화된 Th2 cell은 B cell의 증식을 유도하고 Memory cell(기억세포)와 항체를 분비하는 plasma cell로 분화를 유도한다. TCR:CD4와 MHC II: peptide의 특이 항원 제시 외에도 IL-4와 CD40 ligand에 의한 자극이 필요하다.

32. IL-4는 IgM의 생산을 억제하고, IgG1과 IgE의 생산을 촉진한다. (Allergy)