CD4⁺ T 세포와 CD8+ T 세포

CD4⁺ T 세포와 CD8+ T 세포

 

몸속 대부분의 T 세포는 두 종류의 그룹으로 나뉜다. 그 둘을 나누는 가장 큰 기준은 세포표면에 CD4와 CD8이라고 불리는 당단백질들 중 어느 것을 가지고 있느냐이다. 이런 T 세포의 양쪽 그룹들은 다 빵 속의 소세지 구조인 핫도그(조직적합성 분자 속의 항원-역자)를 '보는' 항원수용체를 가지고 있다. 하지만 이 두 그룹 중 어떤 것도 단순히 에피토프에 상보적으로 결합하기만 해서는 활성화되지 못한다. 이것과는 별도인 물질간 상호작용이 일어나야만 T 세포가 그 목표물과 반응할 수 있다.

 

 

CD8⁺ T 세포:I 군 과정

CD8 양성(CD8+) 세포에 있는 CD8 분자는 I 군의 조직적합성 분자에게만 결합하고, I군의 분자와는 반응을 하지 않는다. 그래서 CD8⁺ T 세포는 I군의 분자가 둘러싸고 있는 항원하고만 반응을 한다. 대부분의 CD8+ T 세포는 살세포성(殺細胞性, cytotoxic) T 세포(CTLs)이다. 이 세포들은 그들이 인지하는 I군의 에피토프를 가지는 세포를 파괴하는 기작을 가지고 있다. 살펴본 바와 같이 이런 에피토프들은 세포 내부에서 합성된 조각으로 형성된다. 이런 과정이 얼마나 아름답고, 생물학적으로도 효율적인지를 확인시켜 주는 예가 있다. 사람이 바이러스에 감염될 때마다 바이러스는 몸속의 특정 세포에 침투한다. 가령 인플루엔자(flu) 바이러스의 경우에는 호흡기관에 있는 세포일 것이다. 일단 바이러스가 안으로 들어오면 세포의 대사과정을 이용해서 더 많은 바이러스로 증식한다. 이렇게 되면 바이러스의 유전자에 의해 여러 가지의 많은 거대분자물질이 합성된다. 전형적인 경우를 보면, 대분자물질들이 결합하여 새로운 바이러스를 만들어내고는 그 세포를 떠나서 (보통은 세포를 죽인다) 새 목표로 퍼지게 된다. 바이러스가 헌 집 (이전의 숙주세포)에서 새 집 새로운 숙주 세포 - 역자주)로 이사할 때만 빼면, 바이러스들은 혈액이나 림프나 분비물 속에 존재하는 어떠한 항체의 공격도 다 피해서 안전하게 세포 속에서 활동을 할 수 있는 것이다. 그러나 감염된 세포는 바이러스가 일련의 활동을 하는 초기에 세포질 속에서 합성된 바이러스의 단백질 조각을 I군의 조직적합성 분자에 올려놓아서 표시를 하게 된다. 그 항원에 특이성을 가지는 모든 살세포성 T 세포(CD8+)가 감염된 세포에 결합할 수 있고, 보통 새로운 바이러스가 밖으로 방출되기 전에 그 세포를 파괴해 버린다. 일반적인 측면에서 몸속의 CD8+ T 세포의 역할은 몸속의 모든 세포를 검사하여, 외부의 항원조각을 1군의 조직적 합성 분자에 발현시키고 있는 세포가 나타나면 모조리 파괴하는 것이다.

 

 

CD4+ T 세포 : II군 과정

CD4+ T세포의 표면에 있는 CD4 분자는 II군의 분자에 항원조각을 내놓고 있는 다른 세포와 CD4+ T 세포와의 결합이 효율적으로 일어나게 한다. 그러나 I군의 분자에 항원이 붙어 있는 것과는 CD4+ T 세포가 결합할 수 없다. 그러므로 CD4⁺ T 세포는 세포외액에 있으면서 대식세포같이 특별한 항원표출세포(antigen-presenting cell)에 의해 처리된 항원을 인지한다. 전에 들었던 예에서 폐렴 간균에 감염이 된 경우 대식세포는 균들을 먹어치움으로써 방어를 한다. 분해된 폐렴 항원의 II군의 조직적합성 분자 위에 올려져서 대식세포의 표면에 표지된다. TB에 특이적인 CD4+ T 세포가 여기에 결합해서 똑같은 세포의 클론으로 체세포분열이 일어나고 활성화되어 분화한다. 그 이후 환자가 tuber culin 검사를 받으면 이 클론들은 검사로 투입된 폐렴 항원에 즉각적으로 반응한다. 일단 TB-II 군의 에피토프에 의해 활성화되면 CD4+ T 세포는 림포카인(lymphokine)이라고 부르는 호르몬 같은 물질을 분비한다. 이 물질은 다른 세포들(예, 더 많은 대식세포)을 그 부위로 모으고 활성화한다. 그러면 tuber culin 반응에서 나타나는 딱딱하고, 붉은 융기가 생긴다. CD4⁺ T 세포는 세포성 면역뿐 아니라 체액성 면역에도 근본적인 역할을 담당한다. 아는 CD4⁺ T 세포는 B 세포가 항원과 반응하고 항체분비세포(antibody-secreting cell)로 분화되는 것을 도와준다. 이 이유 때문에 CD4+ T세포를 조력자 T 세포라 부른다. AIDS 환자는 CD4⁺ T 세포를 잃게 된다.

AIDS는 CD4⁺ T 세포의 중요성을 생생하고 비극적으로 설명해 준다. 인간 면역결핍바이러스(human immunodeficiency virus, HIV)는 CD4 분자에 달라붙어 CD4⁺ T 세포에 침입하여 감염할 수 있다. 질병이 진행됨에 따라 CD4+ T 세포의 수가 정상 수준인 마이크로리터 (47) 당 약 1,000개보다 떨어진다. CD4+ T세포의 수가 마이크로 리터당 400 개 이하로 떨어지면 환자가 면역반응을 일으킬 수 있는 능력이 치명적으로 감소한다. 정상적인 세포성 반응이 사라지고, 환자는 폐렴이 환자들에게 흔함ㅡ에 걸려도 tuberculin 반응을 나타내지 못한다. 환자는 보통사람에게는 잘 안 걸리는 병원균에 아주 걸리기 쉬워질 뿐 아니라 보통 사람들의 조직에 거주하면서 해를 주지 않는 미생물들, 특히 바이러스와 곰팡이류에도 감염이 된다. 결국 환자는 이러한 “기회”감염을 통제할 능력을 잃고 죽는다.