보이지 않던 면역의 연결고리, 미세융모에서 찾아

작성일 07-29

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 <img alt="광주과학기술원(GIS철)은 전창덕 생명과학과 교수 연구팀이 T세포 표면에 존재하는 미세융모의 형성과 면역 기능을 조절하는 핵심 단백질(Cdc42)의 역할을 규명하고 새로운 면역치료제 개발 가능성을 제시했다고 29일 밝혔다. (왼쪽부터) 전 교수와 서원창 생명과학과 박사과정생. GIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202507/29/dongascience/20250729133810278rmhi.png" data-org-width="680" dmcf-mid="U67EigyjJX" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202507/29/dongascience/20250729133810278rmhi.png" width="658">
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 광주과학기술원(GIS철)은 전창덕 생명과학과 교수 연구팀이 T세포 표면에 존재하는 미세융모의 형성과 면역 기능을 조절하는 핵심 단백질(Cdc42)의 역할을 규명하고 새로운 면역치료제 개발 가능성을 제시했다고 29일 밝혔다. (왼쪽부터) 전 교수와 서원창 생명과학과 박사과정생. GIST 제공
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 국내 연구진이 T세포 면역 조절 핵심 단백질인 ‘Cdc42’의 역할을 규명했다. T세포는 바이러스나 세균 등 외부 병원체(항원)를 인식해 방어하는 면역계의 핵심 세포다. 새로운 면역치료제 개발 가능성을 제시했다는 평가를 받는다. 
 광주과학기술원(GIST)은 전창덕 생명과학과 교수 연구팀이 T세포 표면에 존재하는 미세융모의 형성과 면역 기능을 조절하는 핵심 단백질(Cdc42)의 역할을 규명하고 새로운 면역치료제 개발 가능성을 제시했다고 29일 밝혔다.
 T세포 표면을 촘촘히 덮고 있는 미세융모는 병원체의 흔적을 감지하고 면역 반응을 유도하는 데 중요한 역할을 한다. 기존에는 T세포의 미세융모가 단순히 항원을 탐지하는 수동적 역할만 하는 것으로 여겨졌다.
 연구팀은 미세융모가 항원 인식, 면역 시냅스 형성, 면역 신호 증폭 및 전달까지 담당하는 능동적 ‘면역 안테나’로 작동한다는 사실을 분자 수준에서 세계 최초로 규명했다.
 연구팀은 미세융모가 어떻게 형성되고 어떤 원리로 조절되는지를 밝혀냈다. 연구팀은 세포 골격을 조절하는 Cdc42에 주목했다. T세포가 흉선에서 성숙하는 ‘이중양성(DP)’ 단계에서 Cdc42 유전자의 발현이 줄어들면 미세융모가 제대로 형성되지 않아 길이가 짧아지고 개수도 현저히 감소했다. DP란 T세포 발달 과정 중 흉선에서 나타나는 특정 시기로 T세포가 T세포 표면 단백질 2개를 동시에 발현하는 시기를 말한다.
 연구팀은 Cdc42의 역할을 보다 정밀하게 분석하기 위해 Cdc42 유전자를 선택적으로 제거한 유전자 변형 마우스 모델과 Cdc42 단백질만을 표적으로 억제하는 저해제(CASIN)를 투여한 마우스 모델을 활용해 실험을 진행했다.
 그 결과 Cdc42가 결핍된 T세포에서는 미세융모의 길이와 수가 현저히 줄어들었으며 항원을 인식하는 데 필수적인 T세포 수용체(TCR) 마이크로클러스터와 면역 시냅스 형성에도 이상이 나타났다. TCR 마이크로클러스터는 T세포가 APC로부터 항원을 인식하면 TCR이 미세융모 등의 말단 구조를 통해 특정 부위에 모여 형성한 군집이다. 
 연구팀은 T세포가 외부 항원을 효과적으로 인식하지 못하면 면역 반응 전반적으로 약화되는 현상을 확인한 셈이다. Cdc42가 T세포 미세융모의 형성과 안정적인 면역 기능 수행에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 분자 수준에서 입증한 것이다. 
 연구팀은 “Cdc42가 결핍된 T세포는 마치 더듬이를 잃은 곤충처럼 외부 신호를 제대로 감지하지 못해 면역 반응의 방향성과 정밀성을 상실하게 된다는 것을 시사한다”고 설명했다.
 연구성과는 T세포의 구조와 기능을 아우르는 면역학의 패러다임을 바꾸는 연구로 평가된다. 연구팀은 이를 바탕으로 자가면역질환, 감염병, 암 등 다양한 면역 관련 질환에 적용할 수 있는 차세대 면역치료제 개발 가능성도 열었다.
 전 교수는 “연구를 통해 T세포 미세융모의 형성과 기능 조절 메커니즘을 분자 수준에서 구체적으로 규명했다”며 “이를 기반으로 미세융모에서 유래한 ‘면역시냅토좀’을 활용한 차세대 면역 항암제 개발에 한 걸음 더 다가갈 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 
 연구결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 25일 온라인 판에 게재됐다. 
 &lt;참고자료&gt;
 -https://doi.org/10.1073/pnas.2505291122
 [이채린 기자 rini113@donga.com]
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