[건강] 생존의 열쇠, 면역

 

 

2025년 10월 시몬 사카구치(오사카대)는 면역체계의 제어 메커니즘을 규명한 공로로 2명의 미국 연구자와 함께 노벨 생리의학상을 수상했다. 면역관용(immune tolerance)은 면역반응을 의도적으로 억제하는 것으로, 면역세포이 자가를 공격하지 않도록 하기 위함이다. 면역관용은 2018년 노벨 생리의학상의 주제였던 면역관문과 연관이 깊다. 면역관문(immune checkpoint)은 면역세포 활성화를 조절하는 분자경로로, 면역반응의 과도한 활성화를 막음으로써 정상세포의 손상을 방지한다. 앨리슨·혼조가 면역관문단백질(CTLA-4, PD-1)를 발견한 이후, 많은 제약회사들이 면역관문억제제를 개발·출시했다. 면역항암제는 항암치료의 혁신을 가져 오고 있다.

 

1995년 사카구치는 자기관용을 하는 특이한 T세포를 처음 학술지에 발표했었지만, 당시 학계의 인정을 받지 못했다. 하지만 2003년 사카구치는 한 전사인자(폭스 P3)가 조절T세포를 식별하는 표지자임을 밝히면서 8년 전의 자기주장을 입증했다. 염색으로는 구별이 어려웠던 T세포들 간의 차이를 면역학적으로 밝혀낸 것이다.

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질병으로부터의 해방, 면역

 

면역(免疫, 전염병을 면함)은 외부물질로부터 자신의 몸을 방어하는 현상으로, 생명체가 일생을 살아가는 바탕이 된다. 라틴어 이뮤니타스(immunitas, 면제받다)는 공공의무(병역 포함)에서 면제된다는 의미로, 생체가 점차 병으로부터 저항성을 가진다는 뜻으로 확장되었다. 미생물(바이러스·박테리아·균류·기생충)들이 면역을 뛰어넘으면서, 질병을 일으키게 된다. 피부·점막은 인간면역의 최전선이다. 피부는 여러 겹으로 구성되면, 점막에서 분비되는 물질(침·위산·효소 등)은 체내로 칩입한 병원균을 방어한다. 독성 미생물이나 상처로 인해 피부·점막이 손상되면, 면역세포(백혈구)가 출동한다. 백혈구(白血球)는 다음의 세포집단으로, 혈액·림프액 속에서 면역을 담당하고 있다.

 

과립구 : 혈액 내 순환(호중구·호산구·호염기구), 비만세포

무과립구(단핵구) : 조직으로 이동한 후, 대식세포·수지상세포로 분화

림프구 : T세포, B세포

 

비만세포(mast cell)는 혈관 속에서 다른 백혈구들이 쉽게 빠져 나오도록 도와준다. 히스타민을 분비함으로써 혈관을 확장시키거나, 혈관 내피세포의 틈을 벌려 주는 역할을 하는 것이다. 과립구는 효소 주머니(과립)에 염색이 잘 되는 색소에 따라 다음과 같이 구분된다.

 

호중구 : 중성 색소

호산구 : 산성 색소

호염구 : 염기성 색소

 

면역시스템의 핵심, 백혈구

 

백혈구는 다음 2가지의 면역시스템을 운영하고 있는데, 이는 유전자 변이로 발생하는 암세포를 억제·공격하는 역할을 한다.

 

선천면역(Innate Immunity) : 자연면역(내재면역)

후천면역(Adaptive Immunity) : 적응면역(획득면역)

 

선천면역은 모든 동물이 가지고 있는 항시 가동 면역시스템으로, 수상한 존재가 나타나면 즉각 반응한다. 다만 특정 병원체를 기억하지는 못한다. 후천면역은 인간을 비롯한 척추동물만 가진 면역시스템, 선천면역으로 감당되지 않는 적에 공격하게 된다. 다소 더딘 속도의 후천면역은 항체를 가지고 있으며, 특정 병원체에 대응하는 항체·기억세포 생산한다.

 

선천면역에서는 대식세포·호중구의 역할이 크다. 염증은 면역세포가 바이러스·균과 싸우는 현장이며, 그 현장에서 발생된 농이 호중구의 시체이다. 병원균 침입을 가장 먼저 감지하는 것은 대식세포와 수지상세포이다. 대식세포(macrophage)는 전신을 정찰하다가, TLR에 감영원이 감지되면 직접 포식하거나 케모카인(chemokine)을 분비하여 지원을 요청한다. 대식세포는 포식한 감염원의 조각을 MHC에 놓으면서 항원제시를 하는데, 이는 이후 도착할 면역세포에게 감염원을 식별시키기 위함이다.

 

후천면역에서 말초조직에 위치한 수지상세포(균정보를 T세포로 전달)의 역할이 크다. 수지상세포도 감염원을 직접 포식한 후 항원제시를 하며, 림프절로 들어가서 T세포에게 감염을 알리게 된다. 균정보를 받은 T세포는 킬러T세포를 활성화하거나, 다시 균정보를 B세포로 전달하여 항체를 생성케 한다. 항체는 특정항원에 붙어서 대식세포에게 신호를 보내거나, 직접 무력화시키게 된다. 백신은 항체 생성과정을 인위적으로 유도하는 것으로, 몸이 기억세포를 형성하도록 돕는 것이다.

 

항암치료의 허들, 호중구

 

호중구는 비만세포의 도움으로 혈관을 빠져나와 감염원에 가장 먼저 도착하는데, 보통 침입신호를 받고 6~12시간 가량 걸린다. 호중구는 전체 백혈구 수의 50~70%를 차지하며, 감염부위에서 여러 효소과립을 이용하여 병원균을 분해·포식하게 된다. 병원균과의 1차 백병전에서 죽은 호중구의 시체가 고름(농)이다. 호산구는 병원체를 포식한 후, 병원체의 독소를 산화시킨다. 알레르기와 유관한 백혈구가 호산구·호염기구·비만세포이다. ANC(Absolute Neutrophil Count, 절대호중구수)는 다음 기준으로 면역상태와 항암치료 가능 여부를 평가할 수 있는데, 암환자가 항암제 투여 전에 반드시 호중구 수치를 확인하게 된다.

 

ANC 1500μL 이하 : 면연력 저하된 상태(항암치료 중단·지연)

ANC 500μL 미만 : 중증감염위험(격리치료)

 

호중구 수치의 감소는 면역력 감소(감염위험 증가)와 같은 의미로, 낮은 ANC 수치는 합병증(폐렴·패혈증 등)으로 이어질 수 있다. 호중구 수치가 비정상적으로 높은 경우에도 면역이상(염증·감염 등)이 있을 수 있다.