Lesson 1 of 20

사이토카인 — 세포가 서로에게 보내는 말

면역학의 다른 모든 과목이 '사이토카인이 켠다' 고 말하고 지나간 자리

이 사이트의 면역학 과목들을 보면 같은 문장이 계속 나옵니다.

「NK세포와 수지상세포」 — NK 가 뿜은 IFN-γ 가 DC 를 성숙시킨다

「T세포」 — IL-12 가 Th1 로 밀고 IL-4 가 Th2 로 민다

「B세포와 항체」 — TGF-β 가 IgA 로 전환시킨다

「면역관문」 — IFN-γ 가 PD-L1 을 켠다

「단일세포 면역지도」 — 병용 치료로 염증 사이토카인이 줄었다

전부 같은 것을 가리킵니다. 그런데 어느 과목도 그것이 무엇인지 말하지 않았어요. '켠다' 하고 지나갔습니다.

이 20강이 그 자리입니다.

High school'사이토카인이 켠다' 고만 하고 지나간 자리

면역학 강의를 듣다 보면 이런 문장이 계속 나온다. "수지상세포가 IL-12 를 내면 T세포가 Th1 이 된다." "IFN-γ 가 PD-L1 을 올린다." "IL-6 가 클래스 전환을 정한다."

그런데 그 '켠다' 가 무엇인가

다른 과목들은 사이토카인을 스위치 처럼 취급하고 지나간다. 이 강의는 그 스위치 안을 연다.

물음	강
얼마나 멀리 가나	2강
누가 뿜나	4강
어떻게 신호가 전달되나	7강
어떻게 꺼지나	9강
왜 자료에서 잘 안 보이나	11~13강

다른 과목이 한 단어로 넘어간 것을 스무 강으로 푸는 것이 이 강의다

자료 둘. <b>둘이 답할 수 있는 질문이 다릅니다</b> — 그것이 이 강의의 설계입니다.

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# 이 강의가 쓸 자료 둘을 연다
import ck

e = ck.expr()
c = ck.cells()
print(f"사람 벌크   - 종양 {len(e):,}개 x 유전자 {len(ck.facts()['columns'])}개")
print(f"            암종 {e['암종'].nunique()}가지")
print(f"            단위 {ck.facts()['unit']}")
print()
print(f"마우스 단일세포 - 세포 {len(c):,}개 x 유전자 {len(ck.facts()['mouse']['genes'])}개")
print(f"            세포형 {c['세포형'].nunique()}가지 - 이름표는 이웃 강의 것을 그대로 씁니다")
print(f"            단위 {ck.facts()['mouse']['unit']}")

High school사이토카인의 정의 — 세 가지

성질	내용
작다	대개 15~30 kDa 의 작은 단백질
분비된다	세포가 만들어 밖으로 내보낸다
수용체를 통해 작동한다	받는 세포에 수용체가 있어야 한다

세 번째가 가장 중요하다

사이토카인은 혼자서는 아무것도 못 한다. 받을 수용체가 없는 세포에게는 없는 것과 같다.

같은 말을 한국어로 해도 한국어를 모르는 사람에게는 소음이다. 보내는 쪽과 받는 쪽이 짝을 이뤄야 통신이 성립한다.

그래서 이 강의는 늘 짝으로 본다

"IFN-γ 가 많다" 만으로는 부족하다. "IFN-γ 를 받을 수용체를 단 세포가 근처에 있나" 를 함께 물어야 한다. 19강에서 그 지도를 직접 그린다.

사이토카인은 분자가 아니라 관계다 — 뿜는 쪽과 듣는 쪽의 짝

왜 자료를 둘이나 쓰나

사람 벌크 — 종양 10,071개

답할 수 있는 것
축이 함께 오르내리나
암종마다 어느 축이 세나
사슬이 이어져 있나

못 하는 것
누가 뿜었는지 모른다
— 한 줄에 수많은 세포가 섞여 있다

마우스 단일세포 — 세포 37,585개

답할 수 있는 것
어느 세포가 무엇을 뿜나
평균이 무엇을 지우나
치료가 판을 어떻게 바꾸나

못 하는 것
종양이 넷뿐이다
— 사람 이야기로 곧장 못 옮긴다

11강에서 벌크가 무너지고, 13강에서 단일세포가 구합니다. 이 강의의 뼈대가 그 두 강입니다.

High school호르몬과 무엇이 다른가

	호르몬	사이토카인
만드는 곳	정해진 내분비샘	여러 세포가 필요할 때
가는 거리	혈액을 타고 전신	대개 수십 마이크로미터 (2강)
지속	비교적 안정적	펄스 — 켜지고 곧 꺼짐 (9강)
수용체 종류	세포마다 고정	상태에 따라 바뀜

"필요할 때 만든다" 는 것의 뜻

인슐린은 췌장에서만 만든다. 정해진 공장이 있다. 사이토카인은 공장이 정해져 있지 않다. 자극을 받으면 그 자리에서 유전자를 켜서 만들고, 끝나면 끈다.

그래서 평상시에는 거의 없다. 이 성질이 4강과 11강에서 자료 분석을 어렵게 만드는 근본 원인이 된다.

필요할 때만 만들어지는 것은 평소 자료에서 잘 안 보인다

이 20강이 가는 길

부	강	무엇을
1부 · 말	1~5	무엇인가 · 얼마나 가까이 · 누가 뿜나 · 하나가 여럿에게
2부 · 받기	6~10	수용체가 사슬을 나눠 쓴다 · JAK-STAT · 사슬이 이어지나 · 끄는 장치
3부 · 함정	11~14	축이 안 갈린다 · 벌크의 한계 · 단일세포로 다시 · 맥락
4부 · 몸에서	15~18	폭풍 · 약으로 주기 · 약으로 막기 · 치료가 판을 바꾸나
5부	19~20	종양 하나의 사이토카인 지도 · 정리

High school이 강의가 계속 부딪힐 벽

사이토카인을 자료로 연구하는 일에는 구조적인 어려움이 있다.

어려움	왜	강
뿜는 세포가 아주 적다	평균이 지워 버림	4강
양이 아주 적다	피코몰 — 검출 한계	2강
금방 사라진다	펄스형 발현	9강
덩어리 자료에서 섞인다	세포 조성과 상태가 엉킴	11~12강
RNA 와 단백질이 다르다	번역·분비 조절	2강

그래서 이 강의의 태도

이 강의는 11강에서 한 번 무너진다. 가설이 자료에서 확인되지 않는다. 그리고 13강에서 다른 종류의 자료로 다시 선다.

실패를 감추지 않고 왜 실패했는지 를 따지는 것이 이 강의의 방식이다.

분석이 안 되는 이유를 아는 것도 그 대상을 아는 일이다

🤔 Check yourself

사이토카인의 성질로 이 강의가 든 세 가지가 아닌 것은?

🤔 Check yourself

이 강의가 벌크와 단일세포 자료를 둘 다 쓰는 이유는?