면역 내성
면역 내성
개요
**면역 내성Immune tolerance)은 면역계가 특정 항에 대해 반응하지 않도록절되는 생물학적 메커니즘을한다. 이는 외부 병원체(예: 박테리아, 바이러스)에 적절히 반응하면서도, 자기 자신의 세포와 조직을 공격하지 않도록 막는 중요한 기능이다. 면역 내성이 제대로 작동하지 않을 경우, 자가면역 질환, 알레르기, 이식 거부 반응 등 다양한 병리 상태가 유발될 수 있다.
면역 내성은 선천적(자연적) 내성과 후천적(획득적) 내성으로 나뉘며, 주로 면역 세포의 발달 과정과 활성화 조절을 통해 이루어진다. 이 문서에서는 면역 내성의 개념, 종류, 메커니즘, 임상적 의미 및 관련 질환에 대해 전문적으로 설명한다.
면역 내성의 종류
면역 내성은 발생 시기와 메커니즘에 따라 다음과 같이 두 가지 주요 유형으로 구분된다.
1. 중추 내성 (Central Tolerance)
중추 내성은 면역 세포가 골수(수지상세포) 및 흉선(수지상세포, T세포)에서 초기 발달 단계에서 형성되는 내성이다. 이 과정에서 자기 항원(self-antigen)에 반응하는 T세포와 B세포는 제거되거나 비활성화된다.
- T세포의 경우: 흉선에서 자기 항원을 인식하는 T세포는 음성 선택(negative selection)을 통해 아폽토시스(세포자멸사)를 유도받아 제거된다.
- B세포의 경우: 골수에서 자기 항원에 강하게 반응하는 B세포는 재결합(receptor editing), 아폽토시스, 무반응 상태(anergy)로 전환된다.
이 과정은 자가면역 반응을 예방하는 첫 번째 방어선이다.
2. 말초 내성 (Peripheral Tolerance)
중추 내성에서 살아남은 자가 반응성 면역 세포가 말초 조직에 도달했을 때 작동하는 보완적 메커니즘이다. 말초 내성은 다양한 방식으로 자가 면역 반응을 억제한다.
주요 메커니즘
- 무반응 상태(Anergy): 면역 세포가 항원을 인식하지만, 보조 신호(co-stimulation)가 없어 활성화되지 않고 비활성 상태로 유지된다.
- 조절 T세포(Regulatory T cells, Treg): CD4⁺ CD25⁺ FoxP3⁺ T세포가 다른 면역 세포의 활동을 억제하여 면역 반응을 조절한다.
- 면역 억제 사이토카인: IL-10, TGF-β 등의 사이토카인이 면역 반응을 억제한다.
- 면역 세포의 제거: 활성화된 자가 반응성 T세포가 Fas-FasL 경로를 통해 제거될 수 있다.
면역 내성의 생리적 중요성
면역 내성은 생체 내 균형(metabolic and immunological homeostasis)을 유지하는 데 핵심적인 역할을 한다.
1. 자가면역 방지
자기 세포를 공격하는 면역 반응을 억제함으로써, 류마티스 관절염, 제1형 당뇨병, 다발성 경화증 등의 자가면역 질환을 예방한다.
2. 태아 보호
임신 중 모체의 면역 체계는 태아(유전적으로 반(半)이식 조직)를 공격하지 않도록 내성을 유지해야 한다. 태반에서는 Treg 세포와 면역 억제 인자가 활성화되어 태아를 보호한다.
3. 장내 미생물 공생
장내 정상 미생물군(마이크로바이옴)은 외부 항원이지만, 면역 내성을 통해 면역 체계와 공생 관계를 유지한다. 이 과정에서 조절 T세포와 IgA 항체가 중요한 역할을 한다.
면역 내성의 실패와 질환
면역 내성이 손상되면 다양한 질환이 발생할 수 있다.
| 질환 유형 | 원인 | 예시 |
|---|---|---|
| 자가면역 질환 | 중추 또는 말초 내성 실패 | 제1형 당뇨병, 루푸스, 그레이브스병 |
| 알레르기 | 무해한 외부 항원에 대한 과도한 면역 반응 | 아토피 피부염, 알레르기 비염 |
| 이식 거부 | 이식된 장기의 항원에 대한 면역 반응 | 신장 이식 후 거부 반응 |
| 만성 감염 | 병원체가 면역 내성을 유도하여 지속 감염 | B형 간염 바이러스, HIV |
예를 들어, IPEX 증후군(Immune dysregulation, Polyendocrinopathy, Enteropathy, X-linked)은 조절 T세포의 핵심 유전자인 FOXP3의 돌연변이로 인해 말초 내성이 결여되어 심각한 자가면역 질환을 일으킨다.
임상적 응용
면역 내성은 현대 의학에서 중요한 치료 표적이 되고 있다.
1. 이식 의학
면역 억제제(예: 시클로스포린, 타크롤리무스)를 사용하여 면역 반응을 억제하고 이식 장기의 생착률을 높인다. 그러나 장기적인 면역 억제는 감염 위험을 증가시킨다.
2. 자가면역 질환 치료
조절 T세포의 기능을 강화하거나, 무반응 상태를 유도하는 치료법이 개발 중이다. 예: 저용량 IL-2 요법은 Treg 세포를 선택적으로 활성화하여 자가면역 반응을 억제한다.
3. 암 면역요법
종양세포는 면역 내성을 유도하여 면역 체계를 회피한다. 이를 방지하기 위해 면역 점검 억제제(Immune checkpoint inhibitors, 예: anti-PD-1, anti-CTLA-4 항체)를 사용하여 내성을 해제하고 면역 반응을 재활성화한다.
참고 자료 및 관련 문서
- Janeway's Immunobiology, 9th Edition (Murphy, K. et al.)
- Abbas, A.K., Lichtman, A.H., Pillai, S. Basic Immunology: Functions and Disorders of the Immune System
- 관련 위키 문서:
- 자가면역 질환
- 조절 T세포
- 면역 점검 억제제
면역 내성은 면역학의 핵심 개념 중 하나로, 건강 유지와 질병 치료 모두에서 깊은 이해가 요구된다. 지속적인 연구를 통해 보다 정교한 면역 조절 치료법이 개발되고 있으며, 향후 개인 맞춤형 면역 요법의 기반을 제공할 것으로 기대된다.
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