희소한 면역세포인 선천성 림프세포(Innate Lymphoid Cells, ILCs)가 다른 면역세포와 경쟁을 통해 생존하는 비결을 한미 공동연구팀이 밝혔다. 연구팀은 면역세포들이 증식을 위해 서로 경쟁하면서도 공생하는 흥미로운 사실을 규명했으며, 전체 면역체계가 균형을 유지하는 원리를 새롭게 조명했다. 

기초과학연구원 (IBS) 면역 미생물 공생 연구단(단장: 찰스 서 Charles D. Surh) 연구팀은 미국 라호야 알레르기·면역 연구소(La Jolla Institute for Allergy and Immunology, LJIAI), 스크립스 연구소(The Scripps Research Institute, TSRI)와 함께 선천성 림프세포가 면역세포 조절 단백질‘인터루킨-7(이하 IL-7)’을 매우 효율적으로 소비함으로써 체내 다수를 차지하는 T세포와 자원경쟁에서 우위에 있음을 밝혔다. 이러한 특성은 T세포가 결합할 수 있는 IL-7을 제한함으로써 체내 T세포 증식을 조절한다.

인터루킨과 면역세포

선천성 림프세포는 선천면역을 담당하는 희소 면역세포로서 기생충, 장점막 내 감염 등에 대한 초기 방어, 알레르기, 항암 면역 반응 등에서 광범위한 역할을 수행하며, 암세포와 바이러스 감염세포를 공격하는 NK세포 (Natural Killer Cell)도 포함된다. T세포는 획득면역(후천면역)에서 중심역할을 수행하며, 주로 세포매개 면역반응으로 병든 세포를 처리한다. 두 세포 모두 백혈구 중 30%를 차지하는 림프세포(림프구)로 분류되지만 림프구는 획득면역 세포가 주를 이루며, 특히 T세포가 림프구의 절대다수를 차지한다.

인터루킨은 다양한 면역 세포의 발달과 분화를 돕고 면역 기능을 활성화하는 조절 단백질이다. 약 30여 종류 이상의 인터루킨 중 IL-7은 선천성 면역세포는 물론 T세포와 결합해 이들 세포의 발달과 분화를 촉진한다. 이들 면역 세포는 IL-7 수용체를 지니고 있으며 IL-7과 결합해야만 생존·증식할 수 있다. 특히 체내 IL-7이 얼마나 많이 존재하는지 여부는 항원을 만나 활성화되기 전의 T세포 그룹(Pool) 크기와 증식의 정도에 큰 영향을 미친다. 선천성 면역세포와 T세포는 생존을 위한 자원 활용 측면에서 경쟁관계에 있는 셈이다.

선천성 림프세포의 경쟁우위

선천성 림프세포는 T세포에 비해 훨씬 소수이지만 T세포보다 IL-7을 보다 효과적으로 소모할 수 있다. T세포는 IL-7과 결합 뒤 IL-7 수용체 발현이 억제되지만 선천성 림프세포는 수용체 발현능력이 높게 유지된다. 예컨대 T세포 하나가 IL-7 1~2개와 결합할 때, 선천성 림프세포는 2~3개 이상 붙잡을 수 있다는 이야기다. 수용체 발현 능력은 체내 IL-7을 얼마나 효과적으로 소모할 수 있는지를 결정한다. 연구팀은 특정 선천성 림프세포의 경우, T세포에 비해 IL-7 수용체 발현의 정도가 최대 80% 정도 뛰어남을 실험으로 관찰했다. 선천성 림프세포의 효율적 자원 활용은 생존의 비결이 되는 한편, 체내 IL-7 양을 조절해 T세포 증식·유지에 영향을 미친다는 사실을 확인했다.