면역을 지우는 세 유전자 — scid · Rag · 감마사슬
Prkdc scid · Rag1/2 null · Il2rg null (Ito 2002 Blood)
사람 세포를 마우스에 넣으면 마우스 면역세포가 남의 것으로 보고 없앱니다. 그러니 먼저 지워야 해요. 그런데 무엇을 지울까요?
면역세포는 여러 종류입니다. 하나만 지우면 나머지가 일합니다. 인간화 마우스가 되려면 세 겹을 지워야 합니다.
| 유전자 | 망가지는 것 | 사라지는 세포 | 새는가 |
|---|---|---|---|
| Prkdcscid | DNA-PKcs — 잘린 DNA 를 다시 잇지 못한다 | 성숙 T · B | 샌다 |
| Rag1 / Rag2 결손 | 재조합 효소 — 자르지도 못한다 | 성숙 T · B | 새지 않는다 |
| Il2rgnull | 감마사슬(γc) — 사이토카인 수용체의 공용 부품 | NK · T 발생 · 림프절 | 새지 않는다 |
앞의 둘은 같은 일을 다른 방식으로 합니다 — 둘 중 하나만 쓰면 됩니다. 셋째는 반드시 함께 있어야 하고요.
왜 감마사슬이 결정적인가
T세포와 B세포를 지워도 NK세포가 남습니다. NK세포는 항원을 배우지 않고도 "이건 남의 것" 을 알아채요. 사람 조혈모세포를 넣는 순간 NK세포가 먼저 없앱니다.
NK세포를 지우려면 IL-15 신호를 끊어야 합니다. IL-15 수용체는 감마사슬을 부품으로 씁니다. 그런데 이 부품을 함께 쓰는 수용체가 여섯입니다.
그래서 감마사슬 하나를 지우면 여섯 신호가 한꺼번에 끊깁니다. NK세포가 사라지고, T세포 발생이 더 확실히 막히고, 덤으로 림프절도 제대로 서지 않아요. 마지막 것은 나중에 대가로 돌아옵니다 — 13강과 20강에서 다시 만납니다.
지우고 나면 무엇이 남나
세 겹을 지운 마우스에도 남는 면역이 있습니다. 대식세포와 호중구, 그리고 보체입니다.
대식세포는 여전히 "남의 세포" 를 먹을 수 있어요. 그러니 지우는 것만으로는 부족합니다. 대식세포에게 "먹지 마라" 라고 말해 줄 무언가가 더 필요합니다.
그게 다음 강입니다.
세 세대의 면역결핍 마우스
지우는 기술이 좋아진 순서가 곧 이 분야의 역사입니다.
| 세대 | 계통 | 지운 것 | 사람 세포가 |
|---|---|---|---|
| 1세대 | 누드(nude) | Foxn1 — 흉선이 없다 | 종양은 붙지만 조혈은 안 된다 |
| 2세대 | SCID · NOD-SCID | T·B | 조금 붙는다. NK 가 막는다 |
| 3세대 | NSG · NOG · NRG | T·B·NK | 제대로 붙는다 |
누드마우스는 털이 없어서 붙은 이름입니다. Foxn1 이 흉선과 털을 함께 만들거든요. 겉모습으로 알아볼 수 있어서 오래 쓰였습니다. 다만 흉선만 없앤 것이라 B세포와 NK세포가 멀쩡히 남아 있어요.