<그림. 염증반응에 의한 두 종류의 CD64⁺ 염증성 수지상 세포의 분화 및 역할>

1. 배경지식

   림프절(lymph node)은 항원 등의 외부 침입에 대응하는 면역 반응을 조절하는 매우 중요한 조직입니다\. 이 림프절 내에 존재하는 면역 세포들의 시공간적 조절은 방어 T 세포 반응을 일으키는데 중요하며, 여기서 수지상 세포(dendritic cell; DC)가 매우 중요한 역할을 합니다.. 수지상 세포의 종 종류와 환경에 따른 역할을 매우 다양하기에 이들을 규명하기 위해 전 세계적으로 많은 연구자들에 의해 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 또한 림프절 내 염증 환경이 수지상 세포의 아형 세포군을 어떻게 변형시키는지는 불분명합니다. 염증 반응에 의해 염증성 수지상 세포(inflammatory DC)가 분화되며 이들은 후천성 면역 반응을 유도하여 항원을 빠르게 제거할 수 있도록 합니다. 저는 감염에 의한 염증 환경에서 다양한 수지상 세포 중 어느 아형 세포에 의해 면역 반응이 조절되는지 밝히고자 하였습니다.

2. 질문

   리스테리아-감염 생쥐의 염증성 림프절 내에서 초기 면역 반응과 후천 면역 반응을 연결하는 수지상 세포를 밝히고 이들의 유래와 특성을 밝히고자 하였습니다.

3. 발견

   본 연구에서는 리스테리아-감염 생쥐의 염증성 림프절 내에서 호염구와 단핵구의 군집 형성과 인터페론-감마 생성을 확인하고, 초기 염증반응에 의해 두 종류의 CD64⁺CD11c⁺MHCII⁺ 염증성 수지상 세포를 분화를 밝혔습니다. 케모카인 수용체 의존성, 유전자 발현 프로파일, 성장 인자 요구 및 수지상 세포 특이적 계보 추적 등의 실험을 통해, 본 연구에서는 염증성 림프절 내 기존에 알려진 단핵구 유래 CD64⁺ 수지상 세포와 구분되는, 전형적인 수지상 세포 (CD64⁺ 전형 수지상세포로 명명) 유래한 새로운 염증성 수지상 세포를 밝혔습니다. 또한, 리스테리아 감염에 의해 유도된 제 1 형 인터페론이 CD64+ 전형 수지상세포의 분화에 필요함을 확인하였습니다. 중요하게는, CD64 + 전형 수지상세포는 단핵구 유래 CD64 + 수지상 세포보다 T 세포 활성화능이 더 높은 반면, 후자는 높은 염증성 유전자 발현을 보였다. CD64⁺ 전형 수지상 세포와 단핵구 유래 CD64+ 수지상 세포 모두 CD8 T 세포에 고용량의 항원을 교차-제시 할 수 있지만, 매우 적은 용량의 향원에 대해서는 면역 복합체로써 CD64 (제 1형 Fc 감마 수용체)를 통해 CD64 전형 수지상 세포가 항원을 농축 및 교차-제시함을 확인하였습니다. 또한, 수지상 세포에 의한 리스테리아의 섭식 작용은 항-리스테리아 항체에 의해 촉진됨을 확인하였습니다. 최종적으로, 항-리스테리아 항체와 리스테리아 면역복합체를 전처리 한 CD64⁺ 전형 수지상 세포의 투여가 후속 리스테리아 감염으로부터 마우스를 보호함을 밝힘으로써, CD64+ 전형 수지상 세포가 면역 복합체를 이용하여 방어 면역 반응의 유도를 강화시킴을 확인하였습니다. 이러한 결과들을 통해 서로 다른 염증성 수지상 세포의 분화 유도에 있어 초기 염증 반응의 역할을 밝힌 것에 중요한 의미가 있습니다.

4. 후속

   이번 연구에서 밝힌 두 종류의 염증성 수지상 세포와 각각의 다른 수지상 세포들이 어떻게 선천 면역 반응과 후천 면역 반응을 효율적으로 통합하고 조절하는지를 명확히 규명할 필요가 있습니다.

5. 소감 

   수지상 세포를 구분하는 표지 마커가 매우 다양하고, 연구자마다 이들을 구분하는 방식도 매우 다양했기에 마우스 피부 및 림프절 내 수지상 세포의 종류를 규명하는 연구를 시작할 때 많은 혼란과 어려움을 겪었습니다. 여러 연구자들의 논문을 읽고 논문들에서 사용한 마커들을 하나씩 테스트 하며 저만의 방식으로 수지상 세포들을 구분 짓는 연구를 하기까지만 거의 2~3년이 걸린 것 같습니다. 실험을 하면 할수록 혼란스러울 때도 있었고, 더 어려워 지는 것 같았습니다. 정말 다양한 방식으로 수지상 세포들을 분석하던 중, 염증 반응에서 CD64를 발현하는, 그렇지만 기존 연구와는 다른 단핵구 유래 수지상 세포가 아닌 전형 수지상 세포를 발견하게 되었고, 이들의 역할까지 규명하게 되었습니다. 그 당시에는 반복된 실험과 분석이 너무 힘들고 지쳤었지만 지금 돌이켜 생각해보면 좋은 연구결과를 얻게 해준 디딤돌이 되어 준 것이라 생각됩니다.

6. 기타

   먼저 긴 학위 기간 동안 많은 것을 가르쳐 주시고 지칠 때마다 앞에서 끌어주시고 뒤에서 밀어주시며 지도해 주신 강석조 교수님께 진심으로 감사 드립니다. 그리고 늘 힘들거나 즐거운 순간 함께 실험실 생활을 해준 유리와 후배들에게도 감사합니다. 항상 뒤에서 묵묵히 응원해 준 가족들에게도 너무 감사합니다. 대학원이라는 곳이 학업을 단기간에 끝낼 수 있는 곳이 아니기에 분명 지치고 포기하고 싶은 순간이 오기 마련입니다. 그 때 포기하지 않고 조금만 더 힘을 내어 준다면 언젠가 좋은 결과를 얻을 수 있을 것입니다. 파이팅 !