[바이오타임즈] 그동안 면역학계에서 그 중요성을 몰랐던 방관자 T세포 활성화 현상이 국내 연구진의 지속적인 연구로 주목받게 되었다.

KAIST 의과학대학원 신의철 교수 연구팀(신의철 교수, 이호영 박사, 정성주 대학원생)은 세계적인 면역학 권위지인 ‘네이처 이뮤놀로지(Nature Immunology)’ 8월호에 감염질환에서 방관자(Bystander) T세포 활성화의 중요성을 강조하는 주제로 초청 리뷰 논문을 게재했다.

신의철 교수는 인간 질병에서 방관자 T세포의 역할에 관한 연구를 세계적으로 선도하고 있다는 평가를 받고 있다. 이번 초청 리뷰 논문도 방관자 T세포 활성화 연구 분야를 개척하고 확장해 나가고 있는 공로를 인정받아 게재하게 됐다.
 

◇방관자 T세포, 사이토카인에 의해 유발... 염증 및 조직의 손상 초래

사람의 몸은 바이러스에 감염되면 항바이러스 작용을 하는 T세포가 활성화되어 질병으로부터의 회복을 촉진한다고 알려져 있다.

T세포는 바이러스에 감염된 세포나 암세포를 직접 죽여 제거하는 기능을 가진 면역세포이다. 세포가 바이러스에 감염되면, 바이러스에 감염된 세포를 선택적으로 인식하여 활성화된 T세포들은 감염 세포를 제거한 후 기억 T세포로 분화한다.

이때 특정 바이러스에 대응하는 T세포만 활성화되고 관련 없는 T세포들은 활성화되지 않는데, 이러한 현상을 ‘선택적 면역반응’이라고 한다. 선택적 면역반응은 T세포가 바이러스의 항원 펩타이드를 인식하면서 이뤄진다.

기억 T세포들은 동일한 바이러스에 감염되면 빠르고 강한 반응을 나타내 바이러스 감염을 신속히 제어하게 된다. 이러한 바이러스-특이 기억 T세포는 백신에 의해서도 유도되며, 백신 평가 시에 기억 T세포들의 생성 여부도 중요한 평가 지표로 활용된다.

하지만 바이러스의 종류 및 환자의 면역 체계에 따라 바이러스 항원 펩타이드가 존재하지 않는 상황에서 비특이적으로 T세포의 활성화가 일어나기도 한다. 이를 ‘방관자 T세포의 활성화‘라고 한다. 예를 들어 간염 바이러스에 감염되고 있을 때 간염 바이러스와는 관련이 없는 감기, 독감 또는 장염 바이러스에 대응하는 T세포들이 비특이적으로 활성화되는 현상이다.

이러한 방관자 T세포는 감염이 되지 않은 정상 세포까지 무작위로 공격하여 염증 및 조직의 손상을 일으킬 수 있다. 방관자 T세포의 활성화는 바이러스 항원 펩타이드의 존재와는 상관없이 사이토카인(Cytokine)에 의해 유발된다고 알려져 있다.

방관자 T세포의 활성화는 복잡한 감염 이력을 가진 사람의 면역반응을 더 정교하게 이해하기 위해 반드시 고려해야 하는 현상이다.
 

◇다양한 질병에서 방관자 T세포의 역할 규명해 신약 개발의 실마리 제공 기대

간 질병에서 방관자 T세포의 역할을 세계 최초로 체계적으로 증명한 KAIST 의과학대학원 신의철 교수는 그동안 다양한 감염질환에서 방관자 T세포의 역할과 기전들을 총체적으로 고찰하고, 인간 질병 치료에 응용할 수 있는 미래 연구의 방향을 제시해 의학계의 주목을 받아왔다.

과거 신의철 교수 연구팀은 2010년대에 한국에서 유행했던 A형 간염 바이러스 감염환자에서 간세포가 심하게 파괴되는 원인으로 방관자 T세포의 활성화 현상을 새롭게 발견해 그 결과를 2018년 권위 있는 면역학 학술지 ‘이뮤니티(Immunity)’에 보고한 바 있다. 이는 인간 질병에서 방관자 T세포의 역할을 체계적으로 증명한 세계 첫 논문으로 인정받고 있다.

이후 연구팀은 관련 연구를 활발히 지속하며 더 상세한 기전들을 발견해왔다. 간 조직에 상주하며 방관자 활성화를 일으킬 수 있는 T세포를 조절하는 분자를 발견하여 2020년 국제적 학술지 ‘저널 오브 헤파톨로지(Journal of Hepatology)’에 보고했다. 이어 특수한 T세포인 점막 연관 불변사슬 T세포(MAIT: Mucosal-associated invariant T)도 유사한 활성 과정을 거쳐 간 손상에 기여할 수 있음을 발견해 같은 해 동일 저널에 발표했다.

또한, 최근에는 활성화된 방관자 T세포들이 감염된 조직으로 이동하는데 필요한 세포 이동 관련 기전을 발견하여 국제학술지 ‘셀 리포트 (Cell Reports)’에 보고한 바도 있다.

현재 연구팀은 방관자 T세포 활성화 특성 및 관련 기전을 바이러스 질환과 종양질환에서 밝혀내는 후속 연구를 진행 중이다. 아울러 코로나19 감염상황에서 방관자 T세포 활성화 및 역할에 관한 연구도 진행하고 있다.

KAIST 신의철 교수는 “한국에서 개척한 연구 분야가 국제 면역학계에서 인정을 받는 것이 기쁘다”며, 방관자 T세포의 연구가 논문에서만 그치지 않고 신약 개발의 단초가 되도록 노력하겠다”라고 말했다.

이번 연구의 제1 저자인 이호영 KAIST 박사(박사후 연구원)는 “그동안 면역학계에서 그 중요성을 몰랐던 방관자 T세포 활성화 현상이 이번 리뷰 논문을 통해 크게 주목받기를 기대한다며, 앞으로 다양한 질병에서의 방관자 T세포의 역할 및 관련 기전들의 규명을 위해 노력하겠다ˮ고 말했다.

이번 논문은 다양한 감염질환에서 방관자 T세포의 역할과 관련 기전들을 상세하게 소개하고 인간 질병 치료에 응용할 수 있는 미래 연구의 방향을 제시한 리뷰 논문으로서 평가받고 있다.

[바이오타임즈=김수진 기자] sjkimcap@biotimes.co.kr

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