암과면역 | 면역에 대한 명칭 및 기능

   면역에 대한 논의를 하는데 그 용어를 모르면 불편한 점이 많을 것이다. 따라서 면역에서 나오는 각종 명칭에 대하여 먼저 알아보는 것이 순서일 것이다. 실지로 면역에 대한 명칭에 대하여 알게되면 면역 전체에 대한 대략적인 윤곽이 떠오르게 될 것이다.

거대세포(macrophage) : 면역기능에 의하여 표적이 된 항원을 집어삼키는 기능을 갖고있는 큰 세포 

단백질(protein) : 단백질은 커다란 펩타이드로 아미노산들이 모여있다

면역 글로불린(immunoglobulin) : 항체나 같은 뜻

면역반응(immune response) : 면역계에 속하는 세포나 항체가 항원에 반응하는 현상

백혈구(leukocyte) : 적혈구 및 혈소판과 함께 혈액의 구성요소로 면역성의 중심적인 존재

보조 T 세포(helper T cell) : B-임파구를 자극하여 항원에 대한 항체 형성을 도와주는 세포

보체(complement) : 항원을 공격하는 일단의 단백질들

분자(molecule) : 원자들이 모여있으면서 특정한 물질의 특성을 간직하고 있는 최소한의 단위

비만세포(mast cell) : 히스타민을 분비하면서 알레르기 반응을 유발시킨다

사이토카인(cytokine) : 면역 세포들로부터 분비되는 단백질들로 면역반응을 조절하는 기능을 갖고 있다.

수용기(receptor) : 세포의 표면이나 세포질에 있는 분자로 다른 분자와 열쇠와 자물쇠와 같은 기능을 갖고 있다.

수지상 세포(dendritic cell) : 단핵구로부터 발달되었으며 조직 속에 위치하고 있으면서 자신과 다른 이물질들을 구분해내는데 중심적인 역할을 한다.

식균작용(phagocytosis) : 항원을 집어삼키는 면역세포의 기능

세포(cell) : 살아있는 가장 작은 단위로 세포가 모이면 조직이 되고 조직이 모이면 기관이 되고 기관이 모이면 개체가 된다. 세포 핵(nucleus)과 세포질(cytoplasm)로 나뉘어지면서 모든 생명현상이 일어나게 된다.

억제 T 세포(suppressor T cell) : 면역반응을 끝내주는 백혈구

인간 백혈구 항원(Human Leukocyte Antigen=HLA) : 조직 적합성과 같은 내용의 말이다

인터루킨(interleukin) : 시토킨의 일종으로 각종 세포에 영향을 준다. 전부 6 가지가 있다.

임파구(lymphocyte) : 임파계의 중요한 세포로 B-임파구 및 T-임파구를 비롯하여 여러 임파구들이 있다.

자연살상세포(Natural Killer cell=NK-cell) : 임파구의 일종으로 암 세포와 세균을 죽이는 일을 한다

조직적합성(histocompatibility) : 조직들 사이에 적합한 여부. 장기 이식을 받을 때 다른 사람의 조직에 대하여는 거부반응을 일으키게 되는데, 그 이유는 조직적합성이 맞지 않기 때문이다.

주요 조직 적합 복합체(Major Histocompatibility Complex=MHC) : 여러 분자들의 복합체로 자신과 자신과는 다름을 구분해내는 기능을 갖고있다.

주화성(chemotaxis) : 더 높은 농도를 갖고있는 화학물질에 끌려가는 세포의 성질.

중성구(neutrophil) : 항원과 다른 물질들을 삼킨다.

펩타이드(peptide) : 두 개 이상의 아미노산이 모여있는 최소단위의 분자

항원(antigen) : 면역체계를 자극시킬 수 있는 모든 분자

항체(antibody) : B-임파구에 의해서 만들어지는 단백질로 면역 글로불린으로 어떤 특정 항원에 대한 반응으로 만들어진다.

   다음의 몇 가지 용어는 암에서 뿐 아니라 다른 병에서도 종종 언급되는 용어이기 때문에 좀 더 자세하게 알아보기로 한다.

거대세포(macrophages) : 면역기능에 의하여 표적이 된 항원을 집어삼키는 기능을 갖고있는 큰 세포 모양의 백혈구로 세균, 항원 및 다른 어떤 물질이라도 삼킬 수 있는 기능을 갖고 있다. 여기에 항원이란 면역기능을 자극시킬 수 있는 어떤 것이라도 다 포함된다. 예를 든다면, 세균, 바이러스, 단백질, 탄수화물, 암 세포 및 다른 독소(toxin) 등이 포함된다. 

    거대세포에 삼켜진 이물질들은 거대세포 안에 있는 세포질(cytoplasm)에 포함된 효소와 다른 화학물질에 의해서 소화가 이루어지게 된다.

   거대세포는 혈액순환에 포함되어 있지 않고 온 몸의 여기저기에 중요하게 자리를 잡고 있다. 예를 든다면, 폐나 간에 자리를 잡고있으면서 외부로부터 침입하는 것을 막아준다. 혈액 속에 있는 거대세포와 비슷한 단핵 백혈구(monocyte)가 있다.

중성구(neutrophils) : 거대세포와는 달리 혈액 속에 있는 백혈구로 세포 안 과립(granule)에 있는 효소로 포식한 항원을 없애게 된다. 중성구는 거대세포와 같이 일한다. 거대세포로부터 전달받으면서 중성구가 움직이기 시작하는 것이다. 중성구에 의해서 파괴된 항원들이 모여있는 것이 고름이다.

호산구(eosinophils) : 세균에 대하여는 덜 예민하게 반응하지만, 세균이나 다른 이물질들을 섭취하여 호산구 안에 들어있는 과립으로부터 효소를 분비하여 이를 처리한다. 다른 세균에 비하여 기생충에 더 잘 반응하며 또한 알레르기 반응으로도 반응하게 된다.

호염기성 백혈구(basophil) : 세균이나 이물질을 삼키지는 않지만, 알레르기 반응을 일으키는 물질을 분비하면서 중성구나 호산구를 문제가 있는 곳으로 유도한다.

임파구(lymphocytes) : 거대세포나 중성구에 비하여 크기는 작으나 중성구의 7-10일 동안의 활동기간에 비하여 임파구는 몇 년 동안 혈액순환을 통하여 돌아다니면서 활동한다. 대부분의 임파구는 B-임파구, T-임파구 그리고 자연살상 세포(Natural Killer Cell=NK cell)의 세 가지의 주된 임파구 이외에도 억제 T 세포 및 보조 T 세포가 이에 속한다.

    임파구는 수 년 또는 수십 년 동안 살기 때문에 한 번 기억된 항원에 대하여는 손쉽게 반응하게 된다. 한 번 앓았던 수두나 홍역과 같은 전염병은 한 번 걸리면, 다시 걸리지 않게 되는 이유인 것이다.

B-임파구는 골수로부터 만들어지며 항체를 만들어낸다. B-임파구가 항원의 자극을 받으면서 B-임파구의 수용기와 결합하면서 원형질 세포(plasma cell)로 변하면서 항체를 만들어 낸다.

T-임파구는 골수로부터 흉선(thymus)으로 이동한 후 세포분열과 함께 성숙하게 된다. T-임파구는 자신과 이물질 사이를 구분할 수 있게되면서 면역기능의 중요한 역할을 하는 동시에 감시역할을 하게된다. 성숙된 T-임파구는 이차 임파 기관인 비장, 간 또는 임파 절에 위치하고 있기도 하지만 혈액이나 임파 순환계를 돌면서 이물질이나 세균을 감시하게 된다.

살상 세포(Killer Cells) : 살상 세포에는 최소한 두 가지가 있다. 세포독성 T-세포(cytotoxic T-cell)과 자연살상 세포(Natural Killer cell)이다. 둘 다 강력한 화학물질 과립으로 채워져 있다. 양 쪽 다 접촉에 의하여 살상을 한다. 목표 세포에 붙은 다음에 강력한 화학물질을 주사하여 죽이는 것이다. 

세포독성 T-세포는 MHC에 의한 확인절차를 밟은 후에 그 기능을 발휘하지만, 자연살상세포는 B-임파구나 T-임파구에 비하여 약간 크며 세균이나 암 세포를 찾아서 죽인다.  자연살상 세포는 B-임파구나 T-임파구와는 달이 성숙과정을 거치지 않고 골수에서 형성되는 즉시 그 기능을 발휘하게 된다. 

자연살상 세포는 사이토카인을 분비할 수 있으며 거대세포, B-임파구 및 T-임파구의 기능을 조절하게 된다.

수지상 세포(dendritic cell) : 단핵구로부터 발달된  수지상 세포는 조직에 위치하고 있다. 이 세포가 항원을 만나게 되면, 이를 소화해서 분해시켜 면역 세포들이 확인하기 좋게 만들어 준다. T-임파구가 식별하기 좋게 만들어준 결과 항원과 결합하게 되면서 이에 맞는 면역 반응을 유발시키게 된다.

항체(antibodies) : 항원의 자극을 받으면, B-임파구(단핵구로부터 발달된 원형질 세포=plasma cell)는 항체를 만들어낸다.(이때 항체와 면역 글로불린=immunoglobulin은 같은 뜻으로 쓰인다) 이렇게 만들어진 항체는 보체(complement)를 자극시키게 된다. 항체는 다른 면역세포들이 항원을 섭취(ingest)하는데 도움을 주며 세균으로부터 만들어진 독성물질을 무력화시키기도 하지만, 세균이나 바이러스를 직접 공격하기도 한다. 항체는 감염에 대비하는 주된 역할을 하는 면역 기능이다.

    모든 항체 분자는 두 부분을 갖고 있다. 한 부분은 특수한 항체에 부착하는 특수기능을 갖고 있고, 다른 한 쪽 부분에는 다섯 가지의 구조로 되어 있으면서 각각 다른 기능 및 급의 항체 역할을 해내게 된다.  이를 두고, 각각 IgG,  IgM,  IgD,  IgE 및  IgA라고 부른다.

IgM : 첫 번째 항원과 조우했을 때 생기는 항체이다. 혈액순환에만 있고 조직에는 없다.

IgG : 대부분의 항체가 여기에 속한다. 항원에 두 번째 노출되었을 때 발생하는 항체이다. 첫 번째 노출되었을 때에 비하여 빠르게 반응하면서 항체가 발생하게 된다. 엄마로부터 태아로 전달될 수 있는 유일의 항체이다. 이때 전달된 항체는 태아 스스로 항체를 만들어낼 때까지 있게된다.

IgA : 이 항체는 피부나 점막과 같이 피부표면으로부터 침입하는 세균이 있을 때 발생하는 항체이다. 코, 눈, 폐 그리고 소화기 계통이다. 모유에도 포함되어 있다.

IgE : 이 항체는 알레르기 반응을 유발한다. 혈액 내의  호염기성 백혈구(basophil)와 조직에 있는 비만세포(mast cell)에 의하여 발생되는 항체이다. IgE가 발생되면, 주변의 조직들에 해를 끼치게 되는 경우가 많이 있다. 따라서 IgE 항체는 도움보다는 해를 끼치는 것으로 취급되고 있다.

IgD : 이 항체에 대하여는 잘 알려져 있지 않다.

 

면역 기관들 : 면역 기관들은 온 몸에 걸쳐서 있다. 면역 기능에서 중요한 역할을 맡고있는 임파구들이 모여있는 임파 계, 면역 세포들을 포함하여 모든 혈액 세포들을 만들어내는 골수, 가슴 뼈 뒤에 있으면서 T-임파구가 성숙되는 흉선, 임파구들이 모여있으면서 각종 항원들을 처리하는 비장이 있다.

    이 밖에도 소화관, 기관지 및 폐의 표면을 포함하여 편도선, 맹장, 아데노이드 등이 있다.

임파 기관 : 여기에는 일차 임파 기관과 이차 임파 기관이 포함된다. 일차 임파 기관에는 흉선(thymus)과 골수(bone marrow)가 있다. T-임파구는 흉선에 와서 그 기능이 완성된다고 볼 수 있다. 그 기능이란 자신의 몸과 이물질을 구분하는 능력을 갖게됨을 의미한다. 노화의 과정으로 흉선의 크기와 기능이 점점 떨어지기 때문에 면역 기능 전반에 걸쳐서 낮아지게 된다. 같은 병이라도 노인들에게 더 치명적일 수 있게된다. 골수에서는 T-임파구 이외의 다른 B-임파구를 비롯하여 중성구 및 단핵구 등이 만들어진다.

   이차 임파 기관에는 임파절, 간, 비장, 편도선 및 소장에 있는 파이어판(Peyer's patch) 등이 포함된다. 이 기관들은 세균이나 이물질들을 잡아두면서 다른 면역들이 면역반응을 일으키도록 하는 기능을 수행한다. 어떻게 보면 잎파 기관이 모든 면역 중에서 가장 중요한 기능을 갖고있는지도 모른다.

   임파절은 몸의 각 곳의 요소에 자리잡고 있으면서 임파관들의 순환과 연결되어 있다. 임파계는 세균이나 다른 이물질 이외에도 암 세포를 임파절로 운반해주게 된다. 즉 암 세포도 임파계를 통하여 퍼지게 됨으로 임파절에 암 세포가 전이되어 있는지 알아보는 암 진단 과정이 있게된다. 암 세포가 임파절에 전이가 되면, 세균 감염에 의하여 임파 절이 붓는 것과 같이 임파절이 붓게된다.

잠복 감염(dormant infection) : 침입하는 세균에 따라서 면역은 다른 방법으로 대처한다. 어떤 종류의 세균은 쉽게 구분이 되면서 섭취되고 파괴되면서 식균작용으로 이어지게 된다. 그러나 종류에 따라서는 세균의 구분이 제대로 되지 않으면서 식균작용으로 이어지지 않는 경우도 있게된다. 세균이 캡슐로 쌓여있는 경우도 있기 때문이다. 그렇게 되면, 세균이 파괴된 후 이를 섭취하면서 식균작용이 일어나는 것이 아니고 세균이 안에 있는 채 캡슐이 B-임파구는 이에 대한 항체를 만들어 포함하게 된다.

    어떤 세균 감염을 온전하게 다 씻어낼 수 없다. 따라서 이런 경우에는 면역을 이런 세균들 주변에 벽을 쌓아서 격리시키게 된다. 이를 두고 육아종(granuloma)이라고 부른다. 이런 경우에는 잘 쌓여진 주변환경으로부터 세균은 거의 무한정으로 살아 남아있게 된다.(50-60년 가능 경우도 있다) 면역력이 약해졌을 때 세균을 쌓고있는 육아종이 약해지면서 세균의 번식이 일어나게 되면서 병이 재발할 수도 있게된다.

면역의 노화 : 면역을 일생동안 한 모습으로 남아있는 것이 아니다. 출생즉시 모든 면역이 다 완성되어 있지는 않다. 그러나 신생아는 태반을 통해서 엄마로부터 특정한 면역성을 부여받게 된다. 특히 모유를 수유 받는 신생아는 이런 면역기능을 강하게 유지할 수 있게된다. 이런 이유로 모유를 권장하게 된다.

    그러나 나이를 먹어갈수록 면역은 유효성을 점점 잃어가게 되는 것이 보통 있는 현상이다. 나이를 먹어가면서 면역은 자신과 이물질의 구분이 쉽지 않게 된다. 그 결과 나이를 먹어 가면, 자가면역질환에 노출되기 쉬워지는 것은 물론 세균감염에도 약해지게 된다. 더 나아가 암 세포를 파괴시켜주는 거대세포의 기능이 떨어지게 되는 결과 노인들에게 암이 더 발생하기 쉽게된다. T-임파구는 다가오는 항원에 반응하는 속도가 느려질 뿐 아니라 T-임파구의 숫자도 점점 줄어들게 됨으로 이중으로 면역이 약해지게 된다. 이는 노인들에게 흔히 나타나는 현상이다. 암 발생도 더 빈번하지만, 세균에 의한 감염에도 약해지게 된다.

  노인들은 보체(complement)의 양도 낮아지게 됨으로 세균감염에 대응하는 능력이 떨어지게 된다. 특히 폐렴, 인푸르엔자, 파상풍 및 감염성 심내막염(infectious endocarditis)와 같은 병에 걸리면서 사망률이 올라가게 된다. 또한 노인들은 예방주사를 맞더라도 항체형성이 더디게 되거나 덜 생기게 되는 경우가 종종 있게된다. 노인들이 감염에 약하고 또한 암에 잘 걸리는 이유인 것이다.

사이토카인(cytokine) : 면역 세포들로부터 분비되는 단백질들로 면역반응을 조절하는 기능을 갖고 있다. 사이토카인은 면역 세포들로부터 분비되는 여러 가지의 강력한 화학적 메신저들이다. T-세포에 대한 주요 통신신호로 쓰여지면, 인터루킨, 성장요소 및 인터페론 등이 있다. T-세포나 B-세포와 같은 임파구에서 분비되는 사이토카인을 임포카인(lymphokines)라고 부르며, 단핵구나 거대세포에서 분비되는 사이토카인을 모노카인(monokines)라고 부른다. 인터루킨(interleukins)이라는 명칭은 백혈구들 사이의 메신저들이라는 의미를 갖고 있다. 인터페론은 면역계가 암 세로나 외부로부터의 침입자들을 확인시켜주는 능력을 올려주게 된다.

  목표 세포들의 수용기와 결합한 사이토카인은 다른 여러 가지의 세포나 물질들을 필요한 곳으로 모아들이게 된다. 사이토카인은 세포 성장, 세포의 활성화, 세포의 교통정리 및 암 세포를 포함한 목표세포들을 파괴시키는데 도움을 주게된다.

식균작용(phagocytosis) : 식균 작용은 침입자들을 삼켜서 소화를 시키는 작용 뿐 아니라 과립(granule)을 갖고있으면서 살균작용을 하기도 한다. 혈액에 있는 단핵구, 조직에 있는 대식세포(macrophage), 좀 더 고정상태에 있으면서 주변 환경을 살피는 수지상 세포와 혈액이나 조직이나 필요한 곳에서 작용하는 호중구 등이 있다. 식균 세포들은 다양한 기능을 갖고있어 식균 작용을 할 뿐 아니라 각종 사이토카인을 분비하기도 한다.

호중구(neutrophil)는 식균 세포이면서 강력한 화학물질의 과립을 갖고있는 과립성 백혈구이기도 하다. 이 화학물질은 세균들을 죽이는 역할을 하지만, 국소에 급성 염증을 유발하기도 한다. 과립에는 호산성과 호염기성인데, 세균이나 해로운 세포들에게 그들이 갖고있는 화학물질을 뿌리는 작용을 한다. 비만세포(mast cell)는 쌍을 이루는 호염기성 세포로 혈액에 포함되어있지 않고 폐, 피부 도는 코나 장내의 표피에서 알레르기 증상을 일으킨다.

    혈소판은 세포조각으로 이루어진 것과 같으며, 과립을 포함하고 있으면서 혈액응고는 물론 상처 회복과 함께 경우에 따라서 면역기능에도 참여한다.

    외부로부터의 침입자가 피부의 방어선을 지나서 조직에 도달하게 되면, 이 곳에서 식균 세포에 의하여 인식, 수집 및 살상이 이루어지게 된다. 식균 작용은 주로 대식세포와 호중구에 의하여 이루어지는데 대식세포가 더 앞장선다. 혈액 순환에 포함되어 있던 대식세포가 조직으로 온 후에, 이 곳에서 침입자를 처리하기도 한다. 많은 성숙된 대식세포가 소화관, 폐, 비장, 간의 쿠퍼 세포(Kuffer cells)의 결합조직에 위치하고 있다.

  호중구는 혈액순환에만 머물고 있으면서 긴 시간 동안 남아있는 세포는 아니다. 대식세포가 최초로 살균작용을 하면, 이어서 호중구가 모여들면서 보강작용으로 끝을 내어준다.

보체(complement) : 항원을 공격하는 25개의 단백질로 구성되어 있음녀서 항체가 세균들을 파괴하는데 도움을 주는 역할을 수행한다. 보체는 항원-항체 복합체를 없애주는데 도움을 주기도 한다. 보체의 단백질들이 혈관이 확대되고 새어나가면서 염증반응을 일으키게 하는 주범역할을 하기도 한다.

   보체는 비활동적인 형태로 혈액순환에 포함되어 있다. 그러다가 보체 폭포라고 불리우는 현상이 최초의 보체분자인 C1이 항체가 항원에 결합되는 항원-항체 복합체와 만나면서 시작된다. 보체의 모든 단백질들은 각각 다른 역할을 해내면서 차례로 반응하게 된다. 결과는 세포막에 구멍을 내는 기통(cylinder) 역할을 하면서 목표 세포의 세포액과 분자들을 새어내게 하면서 살상시키게 된다.

 

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