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면역세포가 폭주하는 비밀을 밝히다
“바이러스를 없애야 할 면역세포가, 왜 갑자기 우리 몸을 공격할까?”
바이러스에 감염된 세포만 정밀하게 제거해야 하는 ‘킬러 T세포’가 때로는 과열된 엔진처럼 정상 세포까지 파괴해 오히려 우리 몸에 손상을 입히는 현상이 있다. 우리 대학 연구진이 이처럼 폭주하는 킬러 T세포의 활성화 과정을 제어할 수 있는 핵심 원리를 규명하며, 향후 면역 과잉 반응을 조절하고 면역질환 치료제 개발의 실마리를 제시했다.
우리 대학은 의과학대학원 신의철·박수형 교수 연구팀이 충남대 의대 은혁수 교수와 공동연구를 통해, 킬러 T세포의 ‘비특이적 활성화’가 일어나는 분자적 원인을 규명하고, 이를 조절할 수 있는 새로운 치료 전략을 제시했다고 5일 밝혔다.
킬러 T세포(CD8+ T세포)는 감염된 세포만 선별적으로 제거해 바이러스 확산을 억제하지만, 반응이 과도해지면 감염되지 않은 정상 세포까지 공격하여 염증과 조직 손상을 유발할 수 있다. 이러한 ‘과잉 면역 반응’은 중증 바이러스 질환이나 자가면역질환으로 이어질 수 있다.
연구팀은 2018년, 세계 최초로 사이토카인(cytokine)에 의해 비특이적으로 활성화된 킬러 T세포가 아무 세포나 무작위로 공격한다는 사실을 규명하고, 이를 ‘비특이적 T세포 활성화’로 명명한 바 있다. 이번 연구는 그 후속 연구로, 이러한 비특이적 활성화의 분자적 기전을 규명했다.
특히 연구팀은 여러 사이토카인 중 ‘인터류킨-15(IL-15)’라는 물질에 주목했다. 실험 결과, IL-15는 킬러 T세포를 비정상적으로 흥분시켜 감염되지 않은 세포까지 공격하게 만들지만, 반대로 바이러스 감염 등 항원 자극이 있을 때는 이러한 과잉 반응을 억제함을 밝혀냈다.
이러한 억제 작용은 세포 안의 칼슘(Ca²⁺) 농도가 변하면 칼시뉴린(calcineurin)이란 단백질이 작동하고 이 신호가 NFAT라는 조절 단백질을 움직여 킬러 T세포의 행동을 제어한다는 사실도 새롭게 규명됐다. 즉 IL-15 신호에 의해 활성화되는 세포 내부의 칼시뉴린–NFAT 경로가 브레이크 역할을 하는 것이다.
또한 연구팀은 일부 면역억제제가 이 칼시뉴린 경로를 차단해 면역을 억제하기는 커녕 오히려 특정 상황에서는 IL-15에 의한 킬러 T세포의 과도한 활성화를 촉진할 수 있음을 확인했다. 이는 면역억제제의 작용이 모두 동일하지 않으며, 환자의 면역 반응 양상에 따라 약제를 신중히 선택해야 함을 의미한다.
연구팀은 유전자 발현 분석을 통해 IL-15에 의해 비정상적으로 활성화된 킬러 T세포에서만 증가하는 유전자 세트(마커)를 찾아냈으며, 이 마커가 급성 A형 간염 환자의 킬러 T세포에서도 뚜렷하게 증가함을 확인했다. 이를 통해 해당 마커가 질병 진단에 활용될 수 있는 가능성을 제시했다.
이번 연구는 중증 바이러스 감염, 만성 염증성 질환, 자가면역질환, 장기이식 거부반응 등 다양한 면역 질환의 발병 원인 이해에 중요한 단서를 제공한다. 또한 IL-15 신호를 표적으로 하는 새로운 면역조절 치료제 개발에도 기여할 것으로 기대된다.
신의철 교수는 “우리 몸의 킬러 T세포는 단순한 방어자가 아니라, 염증 환경에 따라 ‘비특이적 공격자’로 변할 수 있음을 보여준 연구”라며 “이러한 비정상적인 활성화를 정밀하게 조절하면, 난치성 면역질환에 대한 새로운 치료법을 개발할 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 의과학대학원 이호영 박사와 박사과정 김소영 학생이 공동 제 1저자로 참여한 논문으로, 국제학술지 면역학(Immunity)에 10월 31일 자 게재되었다.
※논문명: TCR signaling via NFATc1 constrains IL-15-induced bystander activation of human memory CD8+ T cells, DOI: doi.org/10.1016/j.immuni.2025.10.002
이 연구는 한국연구재단, 한국보건산업진흥원, 기초과학연구원(IBS)의 지원으로 수행되었다.
2025.11.05 조회수 3409 -
한국차세대과학기술한림원 회원에 우리 대학 교원 9명 선출
우리나라 과학계를 이끌 우리 대학 교원 9명이 내년도 한국차세대과학기술한림원(Y-KAST) 회원으로 선출됐다.
한국과학기술한림원은 과학기술 연구분야에서 탁월한 연구성과를 발표하며 두각을 나타내는 연구자 34인을 내년 Y-KAST 회원으로 선출했다고 이달 9일 밝혔다. Y-KAST는 만 45세 이하 젊은 과학자들이 정책 활동과 해외학술 교류사업을 펼치는 학술단체로 2017년 출범했다.
Y-KAST 회원은 43세 이하 국내 거주 중인 과학자 중 학문적 성과가 뛰어난 연구자를 선발한다. 박사학위 후 국내에서 독립 연구자로 이룬 성과를 평가해 한국 과학기술 발전에 기여할 가능성이 큰 차세대 과학기술리더를 선출한다. 정원은 150명으로 정책 분야 8명, 이학 45명, 공학 45명, 농수산 22명, 의약학부 30명으로 구성된다.
올해 선출된 신입 회원에는 우리 대학 교수 9인 외에도 메타물질 관련 연구로 차세대 메타홀로그램 등 미래 디스플레이를 선보인 노준석 포스텍 기계공학과 교수, ‘젤리형 터치패널’ ‘전기장 거미줄’ 등 하이드로젤 공학적 응용가능성을 높인 연구로 주목받은 선정윤 서울대 재료공학과 교수 등이 선정됐다. 올해 선출된 회원의 평균나이는 39.6세다.
리튬산소전지 등 차세대 전지 개발을 위한 기초연구를 수행하는 변혜령 KAIST 화학과 교수, 인체부착센서 구현에 필요한 나노전자소자 분야에서 두각을 나타낸 이현정 한국과학기술연구원(KIST) 책임연구원 등 여성과학자 4인도 영입됐다.
선출된 차세대회원의 임기는 내년 1월부터 3년이다. 차세대회원은 심사를 통해 45세까지 연임 가능하다.
한민구 한림원 원장은 “인류 사회가 직면한 문제를 해결하기 위해선 젊은 과학자들의 혁신적이고 창의적인 사고가 필수요소”라며 “한림원은 기성세대 과학자들을 대표하여 젊은 과학자들이 책임 있는 연구자로 성장할 수 있는 환경을 구축하기 위해 노력하겠다”고 말했다.
2020.12.11 조회수 46673 -
제2회 “카이스트 조정훈 학술상” 시상
학술상에 박수형 박사, 장학생에 안성용, 윤권찬, 정대현 선정
KAIST(총장 로버트 러플린)는 오는 12일(금) 오후 2시, 본관 회의실에서 로버트 러플린 총장과 유족 대표가 참석한 가운데 제2회 “카이스트 조정훈 항공우주공학 학술상” 시상식을 거행한다.
이번 제2회 조정훈 학술상에는 건국대학교 차세대혁신기술연구원 박수형(朴修亨, 32, KAIST 학.석.박사졸) 박사가 선정됐다. 장학금 수여자는 안성용(27, KAIST 항공우주공학전공 박사 1년), 윤권찬(23, 고려대학교 기계공학과 석사 2년), 정대현(17, 공주사대부고 3년) 등 3명이 선발됐다. 학술상 수상자에게는 2천만원의 부상이, 장학금은 대학생 2명에게 각각 3백만원, 고등학생에게는 2백만원이 지급된다.
<학술상 수상자 박수형 박사>
“조정훈 학술상”은 지난 2003년 5월 13일 발생한 KAIST 추진 및 연소공학연구실 폭발사고로 숨진 故 조정훈(趙丁焄, 항공우주공학전공, 사고당시 25세)박사의 부친인 조동길(趙東吉, 공주대 국어교육과)교수가 유족보상금 등에 사재를 합친 4억 6천만원을 KAIST 학술기금으로 기부하면서 제정된 뜻 깊은 상이다. 조동길 교수는 올해 기금 확충을 위해 1천만원을 추가로 출연했다.
2006.05.11 조회수 19362