최근 수정 시각 : 2021-12-25 21:51:28

세포독성 T 세포

케임브리지 대학교에서 촬영한 세포독성 T 림프구의 3D 현미경 영상

1. 개요2. 분화 및 활성화3. 기능4. 아형

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1. 개요

Cytotoxic T lymphocyte (CTL) / -

세포독성 T 세포, 또는 세포독성 T 림프구는 T 세포의 한 종류로, 킬러 T 세포(killer T cell)로 불리기도 한다. 조력 T 세포(helper T cell)와 함께 T 세포의 가장 대표적인 두 집단 중 하나이다. 세포막 표면에 발현하는 가장 특징적인 분화표지분자군(CD)은 CD8로, 따라서 일반적으로 CD8+ T 세포라는 표현은 세포독성 T 세포와 거의 같은 의미로도 쓰인다.

2. 분화 및 활성화

세포독성 T 림프구가 분화되는 과정은 다음과 같다. 우선 가슴샘(thymus)에서 양성선택을 거친 가슴샘세포는 표면에 CD4와 CD8을 모두 발현하는 이중양성(double positive, DP) 상태이다. 이 상태에서 이중양성 가슴샘세포는 CD4를 남겨서 조력 T 세포로 분화할지, CD8을 남겨서 세포독성 T 세포로 분화할지 계통결정[1]을 겪으며, CD8+가 되는 데에는 사이토카인인터루킨-7(IL-7)이 관여한다고 알려져 있다.

CD8+ T 세포로 계통을 결정한 T 세포는 말초로 이동하여 이차 림프 기관들로 진입한다. 이 상태의 세포독성 T 세포는 미감작(naive) 상태로, 어떠한 항원 자극도 받지 않은 상태이며 제대로 세포 살해 기능을 할 수도 없기 때문에 CTL 전구세포(CTL-progenitor, CTL-P)라고 불린다. CTL-P가 제대로 작동 기능을 얻고 활성화되기 위해서는 다음의 자극들이 필요하다. 조력 T 세포와 마찬가지로 필요한 조건은 총 3가지이다.
파일:신호3개.jpg
파일:CTLP1.png
파일:CTLP2.png
순차적 신호전달 동시 신호전달

제1형 MHC와 결합한 채로 제시된 항원 분자가 결합하여 분화가 시작되며, 위 3가지의 신호로 인해 제 기능을 온전히 할 수 있는 작동 CTL(effector CTL)로의 분화가 일어난다. 이때, 항원제시세포가 활성화되기 위해서는 활성화된 조력 T 세포가 분비하는 사이토카인인 인터페론 감마와 그 보조 자극 신호인 CD40L(CD40 ligand, CD154)가 필요하다. 항원제시세포 세포막의 CD40은 CD40L과 결합하여 보조 자극 신호를 받아들인다. 활성화된 항원제시세포는 위의 3가지 조건 만족에 필요한 CD80/CD86과 사이토카인 신호 등을 발현한다.

3. 기능

파일:CTL살해.jpg
CTL 매개 세포사멸
완전히 활성화된 세포독성 T 세포가 주로 하는 기능은 과립 내부에 있는 퍼포린(perforin)과 그랜자임 B(granzyme B)를 방출하거나, Fas-FasL의 결합으로 인해 발생하는 신호 전달을 이용하여 표적세포의 세포사멸을 유도하는 것이다.

퍼포린 단량체가 표적세포의 세포막에 닿게 되면 세포막에 달라붙기 위해 구조 변화를 일으키고, 잇따라 단량체 여럿이 중합되어 원통형의 구멍(pore)을 형성한다. 보체계가 형성하는 막공격복합체(MAC)에서 C9 보체 조각들이 형성하는 원통형 구멍들과 상당히 그 과정이 유사하며, 실제로 퍼포린과 C9 단백질은 일부 아미노산 서열을 공유한다. 그랜자임 B는 세포내이입(endocytosis)을 통해 표적세포 안으로 유입된다. 이 과정에는 칼슘 이온(Ca2+)이 관여한다. 이로 인해 표적세포나 표적세포를 감염시킨 바이러스DNA는 분해되어 단편화되며, 세포사멸의 신호전달 경로를 활성화시킨다. 한편, 퍼포린과 그랜자임이 없는 일부 CTL은 Fas-FasL 신호전달을 통해 표적세포의 세포사멸을 일으키며, 이를 매개하는 건 대다수 세포에서 발현되는 Fas(CD95) 분자와 활성화된 CTL이 발현하는 FasL이다. 둘 중 어느 쪽이든 캐스페이즈(caspase)라고 불리는 단백질분해효소(protease)가 활성화되어 세포사멸 경로를 개시하게 한다.

4. 아형

CTL의 아형(isotype)은 조력 T 세포의 아형이 매우 다양한 것과는 다르게 제한적으로, TC1과 TC2가 있다. 위에서 나온 퍼포린-그랜자임 매개 세포용해와 Fas-FasL 매개 세포용해 중 TC1은 둘 모두가 가능하지만 TC2는 전자만 수행할 수 있다.
[1] 소수의 세포는 NKT 세포, 조절 T 세포(Treg), 상피내세포(intraepithelial cell, IEL)와 같은 비교적 마이너한 세포들로 분화한다.[2] 자기가 분비한 물질이 자기 자신에게 영향을 끼치는 것.