15강 / 20강

Fc 수용체 — 항체가 세포를 부린다

항체는 스스로 죽이지 못한다 · 죽일 수 있는 세포를 데려올 뿐이다

흔한 오해 하나를 먼저 풀고 갑니다.

오해

항체가 병원체를 죽인다

실제

항체는 표시를 한다
죽이는 것은 그 표시를 읽은 다른 세포다

항체 자체에는 무기가 없습니다. 붙잡는 능력과, 붙잡았다는 사실을 알리는 능력만 있어요. 그 알림을 받는 것이 Fc 수용체입니다.

고등학생손잡이를 받는 쪽

지금까지 항체 쪽에서만 봤다. 이번에는 받는 쪽 이다. Fc 수용체는 면역세포 표면에 있는 손이다. 항체의 Fc 꼬리를 붙잡는다.

규격이 맞아야 한다

Fc 수용체는 아무 항체나 잡지 않는다. IgG 를 잡는 수용체(FcγR), IgE 를 잡는 수용체(FcεR), IgA 를 잡는 수용체(FcαR)가 따로 있다. 콘센트 규격이 나라마다 다른 것과 같다. 플러그(클래스)와 콘센트(수용체)가 맞아야 전기가 흐른다.

수용체	잡는 항체	주로 있는 세포
FcγRI/IIa/IIIa	IgG	대식세포, 호중구, NK세포
FcεRI	IgE	비만세포, 호염구
FcαRI	IgA	호중구, 단핵구

클래스 전환이 의미를 갖는 이유는 받는 쪽이 다르기 때문이다

항체가 할 수 있는 네 가지

🚫

중화

붙어서 못 들어가게 막는다
다른 세포가 필요 없다
백신 항체의 주된 일

🍽️

옵소닌화

표시해서 먹히게 한다
대식세포·호중구의 FcγR

💥

ADCC

NK 를 불러 죽이게 한다
NK 의 CD16 (FcγRIIIa)

🧨

보체

C1q 를 불러 구멍을 낸다
IgM 과 IgG1·IgG3

이 가운데 중화만 혼자 할 수 있습니다. 나머지 셋은 전부 Fc 를 읽는 누군가가 있어야 해요.

켜는 수용체와 끄는 수용체가 함께 있다

Fcγ 수용체는 한 종류가 아닙니다. 그리고 반대 방향으로 작동하는 짝이 있어요.

수용체	신호	어디에
FcγRI · IIa · IIIa	켠다 (ITAM)	대식세포 · 호중구 · NK
FcγRIIb	끈다 (ITIM)	B세포 · 대식세포

그래서 세포의 반응은 켜는 신호 ÷ 끄는 신호 로 정해집니다. 「NK세포와 수지상세포 첫걸음」에서 본 NK 의 셈법과 같은 구조예요.

그리고 B세포의 FcγRIIb 는 자기 자신에게 되먹임을 겁니다 — '항체가 이미 충분하다' 는 신호가 들어오면 B세포가 조용해집니다. 이 되먹임이 고장 나면 자가면역 쪽으로 기울어요.

고등학생가속 페달과 브레이크가 같이 있다

Fc 수용체 중에 FcγRIIb 하나만 성격이 반대다. 다른 것들은 세포를 활성화하는데, 이것은 억제 한다.

왜 브레이크가 필요한가

항체 반응은 스스로를 증폭한다. 항체가 붙으면 세포가 활성화되고, 활성화된 세포가 더 많은 항체 생산을 부추긴다. 브레이크가 없으면 멈추지 않는다.

B세포 표면에도 FcγRIIb 가 있다. 이미 만들어진 IgG 가 항원과 붙은 채로 B세포의 BCR 과 FcγRIIb 를 동시에 건드리면, 그 B세포는 "이미 충분한 항체가 있다" 는 신호를 받고 잠잠해진다. 제품 재고를 보고 생산을 줄이는 공장 과 같다.

활성화 수용체와 억제 수용체의 비(A/I ratio)가 실제 반응의 세기를 정한다

<b>절대값이 아니라 비</b>가 결정합니다. 이 셈법이 면역학 곳곳에 나와요.

Python 브라우저에서 실행

# 켜는 신호와 끄는 신호의 비 - NK 강의와 같은 셈법
def 반응(켜기, 끄기, 문턱=1.5):
    비 = 켜기 / max(끄기, 0.01)
    return 비, "죽인다" if 비 >= 문턱 else "그냥 둔다"

print(f"{'상황':<26}{'켜기':>6}{'끄기':>6}{'비':>7}  판정")
상황들 = [
    ("항체 없음", 0.2, 1.0),
    ("항체 조금", 1.5, 1.0),
    ("항체 많음", 4.0, 1.0),
    ("항체 많고 억제도 높음", 4.0, 3.5),
    ("Fc 조작 항체 (친화도 3배)", 12.0, 1.0),
]
for 이름, a, b in 상황들:
    비, 판정 = 반응(a, b)
    print(f"{이름:<26}{a:>6.1f}{b:>6.1f}{비:>7.2f}  {판정}")
print()
print("맨 아래가 18강의 Fc 조작입니다 - 팔은 그대로 두고 자루를 세게 만든 항체.")

고등학생사람마다 콘센트가 조금씩 다르다

FcγRIIIa 유전자에는 흔한 다형성이 있다. 158번 자리가 V(발린) 인 사람과 F(페닐알라닌) 인 사람이 있다. V 형이 IgG1 을 더 세게 붙잡는다.

이것이 약효를 가른다

리툭시맙(항-CD20)으로 림프종을 치료할 때, V/V 인 환자가 F/F 인 환자보다 반응률이 높다는 보고가 여러 번 나왔다. 같은 약, 같은 용량인데 유전형에 따라 효과가 다르다.

158 유전형	IgG1 결합	항체 치료 반응
V/V	강함	대체로 좋음
V/F	중간	중간
F/F	약함	대체로 낮음

그래서 제약사는 항체의 당사슬을 조작해서(탈푸코실화) F/F 환자에서도 잘 듣도록 만든다. 사람 쪽을 못 바꾸니 약 쪽을 바꾼다.

"약이 안 듣는다" 의 이유가 환자의 수용체 서열에 있을 수 있다

고등학생IgE 와 비만세포 — 알레르기의 구조

FcεRI 는 특이하다. 다른 Fc 수용체는 항체가 항원에 붙은 뒤에야 잡는데, FcεRI 는 항원 없이도 IgE 를 미리 붙들고 있다. 비만세포는 IgE 를 안테나처럼 표면에 꽂고 대기한다.

그래서 알레르기가 그렇게 빠르다

땅콩 알레르기가 있는 사람이 땅콩을 먹으면 몇 분 안에 반응이 온다. 새로 항체를 만들 시간이 없다. 이미 장전되어 있기 때문 이다. 항원이 안테나 두 개를 다리 놓듯 이으면 그 즉시 히스타민이 터져 나온다.

지뢰가 이미 묻혀 있고 밟기만 기다리는 상태에 가깝다. 면역 반응이 아니라 미리 배치된 장치의 격발 이다.

치료가 여기를 노린다

오말리주맙은 혈중 IgE 를 붙잡아 FcεRI 에 못 꽂히게 한다. 지뢰를 제거하는 것이 아니라 지뢰가 묻히지 못하게 하는 접근이다. 효과가 나타나는 데 몇 주가 걸리는 이유도 이것이다 — 이미 꽂혀 있는 IgE 가 자연히 떨어질 때까지 기다려야 한다.

알레르기는 반응이 과한 것이 아니라 반응이 미리 배치된 것이다

🤔 확인 문제

항체가 혼자서 할 수 있는 일은?

🤔 확인 문제

Fcγ 수용체 계열의 구조적 특징으로 설명된 것은?