집중연구

사양

2020. 4월호2020. 4월호336336 3372020. 4월호

이 권 희 수의사

(주)이뮨팜 대표BESF AH & Consulting

(베스프 AH 컨설팅)

알기 쉬운 면역의 이해와 활용【3】 제3강 : 적응면역 - 체액성 면역과 세포성 면역은 무엇이고,

세포성 면역(Th1) 면역 증강의 필요성과

면역균형(Immune Homeostasis)이란?(1)

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지난 호에서 우리는 외부 병원체(항원)가 침투하면 가장 먼저 반응하고 싸우

는 것이 선천성 면역이고, 생체에서 항상 일어나는 면역반응이라는 것

을 알았다. 그러므로 선천성 면역을 항상 최상의 상태로 만들고 유지하는 것이 매

우 중요하다는 것을 다시 한번 강조하겠다. 즉, 선천성 면역이 돼지에서 초기 감염

이나 순환감염 시에 별도의 조치를 하지 않더라도 문제없이 해결할 수 있는 첫 번

째 해결책이라는 것이다. 골수에서 유래한 면역세포를 B세포(B Cell)라 하는데, B

세포로 인한 항체반응이 일어나기 전까지 감염된 바이러스나 병원체와 초기 전투

를 벌이는 면역반응이 선천성 면역이고, 이 면역이 왜 중요한지를 확인했다.

이번에는 적응면역으로 들어와서 체액성 면역과 세포성 면역에 대해 알아보도록

하겠다.

1. 체액성 면역이란?

(1) 체액성 면역

체액성 면역(Humoral Immunity)은 항체(Antibody), 보체 단백질 및 특정 항균

펩타이드와 같은 세포 외 액에서 발견되는 물질들에 의해 매개되는 면역이다. 가장

대표적인 것이 항체이므

로, 종종 항체 매개 면역

으로 불린다. 항체는 주

로 병원체의 항원을 인식

하여 병원체의 운동성 저

하, 독소의 중화, 식세포

에 의한 인식 및 감염된

세포의 파괴 유도 등을

통하여 병원체의 확산을

억제할 수 있다.

(2) 체액성 면역을 담당하는 항체

체액성 면역을 주로 담당하는 항체는 항원의 종류나 흉선에서 유래한 세포인 T

세포(T Cell)의 관여 유무, 백신보강제(adjuvant) 사용 유무 및 종류, 면역기관 등

의 차이에 따라 생성되는 종류나 양이 달라진다.

(그림 1) 체액성 면역 기전 <출처 : 한국통합생물학회>

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체액성 면역은 B세포가 항원을 인지함으로써 시작되는데, B세포의 활성화 및 항

체의 생산은 일련의 순차적인 B세포의 분화를 따라 이루어진다. B세포가 활성화되

면, 항원 특이적 B세포의 수를 증가시키거나 B세포를 형질세포(Plasma Cell) 또는

기억세포(Memory Cell)로 분화시킨다. B세포 활성화에 관여하는 항원의 종류는 T

세포 의존성 항원과 비의존성 항원으로 나뉘며, T세포 의존성 항원은 항체 종류 변

환을 통해 면역글로불린 엠(IgM), IgD, IgG, IgA 외 다른 종류의 항체를 생산하고,

친화력 성숙과정을 통해 높은 친화력을 갖는 항체를 생산한다.

(3) 체액성 면역반응의 특성

체액성 면역반응의 특성은 면역반응이 항원자극을 받지 않은 세포의 활성화(1차

반응)에 의한 것인지, 기억세포의 활성화(2차 반응)에 의한 것인지에 따라 다르다.

외부 항원과 처음 접촉하게 되면 1차 체액성 반응이 일어나는데, 1차 반응의 특

징은 항체를 분비하는 형질세포와 기억세포의 생성이다. 항원에 의해 기억세포가

활성화되면 2차 항체반응이 일어난다. 2차 반응은 유도기가 매우 짧으며, 정점도

높고 더 오래 지속되고, 또한 분비되는 항체의 친화력도 높다.

체액성 면역은 병원체의 항원 결정부(Epitope)와 결합한 중화항체에 의하여 숙

주세포와의 상호작용이 차단되어 세포 내로의 침입이 억제되는 중화기능(일반적인

백신 중화항체 기능) 항원과 면역세포와의 결합력을 증가시켜 면역세포의 식작용

을 강화하는 옵소닌 작용, 보체활성화, NK세포 같은 항체의존성 세포매개 세포독

성(ADCC)의 면역반응을 나타낸다.

B세포의 항원 인지는 선천성 면역세포인 대식세포가 항원을 탐식하여 분해하는

데, 이때 주조직적합성복합체(MHCⅡ)와 결합하여 항원제시를 함으로써 보조 T세

포가 활성화되고, B세포에게 항원의 정보를 제공함으로써 항체를 다량으로 생성하

게 된다. 결국은 선천성 면역세포가 항원제시를 얼마나 많이, 정확히 했냐는 것이

중요하다 하겠다.

2. 세포성 면역이란?

(1) 세포성 면역

세포성 면역(Cellular Immunity)은 세포에 의한 항원 특이적 면역의 과정을 일

컫는 것으로 처음에는 식세포에 의한 생체 방어의 의미로만 사용되었으나 이후 세

포에 의해서 항원 특이적 면역반응이 일어난다는 사실이 밝혀졌다. 이에 따라 체액

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성 면역(Humoral Immunity)에 대비하여 만들어진 개념이다.

개념적으로는 다음의 몇 가지 다른 세포에 의한 면역반응의 총칭으로 사용되는

데, (1)지연성 과민반응, (2)항체의존성 세포매개형 세포독성반응(ADCC), (3)세포살

생 T세포(Killer T-cell)에 의한 세포 살생, 그리고 (4)자연살생세포(NK-cell)에 의

한 종양세포의 세포 분해 등이 포함된다.

(2) 세포성 면역반응

세포성 면역반응은 특이 T림프구에 의한 항원의 인식과정에 의해 시작되며, 이러

한 T림프구는 여러 단계의 실행과정에서 주된 역할을 하게 된다. 세포성 면역에는

여러 가지 종류의 반응이 존재하는데, 대개 특이 항원과 반응하는 T림프구의 활성화

가 먼저 이루어지고, 이에 따라 다양한 형태로의 세포성 면역반응 과정이 유도된다.

3. Th1, Th2 면역이란?

Th1, Th2 면역은 일반인이 알아야 할 면역에서 단연 가장 중요한 부분이다. 문제

는 이것을 설명하기가 생각보다 쉽지 않다는 것이다. 일단 Th1, Th2는 각각 보조 T

세포 1형, 보조 T세포 2형이라는 의미이다. 일단 앞서 설명했던 면역세포를 어떻게

구분하는지 다시 살펴보겠다(그림 2).

이 중에서 세포성 면역을 담당하고 있는 T세포는 사실 한 종류의 세포가 아니라

여러 종류의 세포로 나

뉜다. 여러 가지 세포로

나누어지지만 일단 세포

독성 T세포(Cytotoxic

T Cell)와 보조 T세포로

나눌 수 있다. 세포독성

T세포는 직접 감염된 세

포를 죽이는 세포이므로

매우 중요한 T세포이지

만 복잡할 것은 없다.

하지만 보조 T세포는

다시 여러 가지로 나뉜

다. 즉 Th1, Th2, Th17, (그림 2) 혈액 내 세포의 종류와 면역반응에 관여하는 세포의 종류

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Treg 등으로 나뉘는데,

아마도 앞으로 종류가 더

늘어날 것이 분명하다.

이들 세포는 직접적인 기

능을 한다기보다는 보조

역할을 하기 때문에 일반

인들에게는 관심거리가

아닐 수가 있지만, 면역

학에서는 이것이 발견되

면서 면역학이 획기적으로 발전하게 되는 동기가 되었다.

이들 보조 T세포는 서로 기능이 다르다. 특히 Th1 면역세포에 의한 면역은 주로

바이러스나 박테리아 등에 대한 면역반응에 매우 중요하고, Th2는 기생충과 관련

된 면역에 중요하기는 하지만, 최근에는 오히려 알레르기성 질병에 Th2 면역반응

이 항진되어 있다.

Th17은 기능이 매우 복잡해서 아직 정리하기 어렵지만, Th17 면역이 항진되면

자가면역질환으로 알려진 질병이 악화된다.

Treg는 조절 T세포라고 하는데, 모든 항진된 T세포를 억제하는 기능을 한다.

Treg 세포가 건강해야 면역반응이 건강해진다. 즉, 한번 면역반응이 일어난 후에

는 이것을 억제해야 하는데, 이러한 기능을 Treg 세포가 담당하고 있다.

선천성 면역을 올리게 되면, 사실은 적응면역이 같이 증가되는 효과가 있다. 그

런데 적응면역으로 넘어오게 되면, 보조 T세포 1형(Th1) 면역이나, 보조 T세포 2형

(Th2) 면역을 선택적으로 올리는 경우가 생길 수가 있다. 왜냐하면 Th1 면역은 T

세포 면역을 강화시키고, 이것은 세포 안에 있는 병원체를 제거하는 데 아주 용이

하다. Th2 면역은 B세포를 강화시켜서 항체를 만들어내서 세포 밖에 있는 병원체

를 제거하는 데 효과적이다. 면역계는 이 두 가지를 한 번에 처리할 수 없어서 Th1

이 증가하면 Th2가 약해지고 Th1가 약해지면 Th2가 증가한다.

그런데 일반적으로 백신을 이용해서 항체를 유도하는 것이 아니면 대부분의 경

우는 Th2 반응이 일어나는 것은 그다지 바람직스럽지 않다. 쉽게 이야기해서 성인

들에게 문제가 되는 간경화나 암과 같은 많은 질병은 Th1 면역이 약해져서 생긴다.

그러므로 생체의 면역을 올리기 위한 면역증강제를 선택할 때, 무엇보다 선천성 면

역을 강화하면서 동시에 Th1 면역을 선택적으로 올리는 면역증강제를 선택하는 것

이 좋다.

(그림 3) T세포의 종류

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■ 참고문헌

1. Richard A. Harvey et al., 2014. Lippincott’s Illustrated Reviews; Immunology (2nd ed.),

Lippincott Williams & Wilkins/Wolters Kluwer Health, Inc.

2. Ivan M. Roitt et al., 2012. Roitt’s Essential Immunology (12th ed.), Wiley-Blackwell.

3. Thomas J. Kindt et al., 2007. Kuby Immunlgy (6th ed.), W. H. Freeman and Company.

4. Kenneth Murphy et al., 2016. Janeway’s Immunobiology (9th ed.), Garland Science.

5. 미생물·면역분과학회 편저. 2011. 최신면역학. 라이프사이언스.

6. Roitt IM et al., 2017. Roitt's Essential Immunology (13th ed.), Willey-Blackwell.

7. Hall JE, 2011. Textbook of Medical

Physiology, Elsevier Inc.

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문의사항

(그림 4) 체액성 면역과 세포성 면역의 이해 <출처 : Elsevier Science, USA, 2002>