5강 / 20강

KIR 과 HLA — 억제 수용체의 짝

다형성 유전자 둘이 서로 다른 염색체에서 짝을 맞춰야 한다

2강의 억제 신호를 자세히 봅시다. NK 가 MHC-I 을 어떻게 보는가?

수용체	무엇을 보나	특징
KIR (사람)	HLA-A · B · C	다형성이 크다 · 19번 염색체
NKG2A/CD94	HLA-E	거의 다형성이 없다
Ly49 (마우스)	H2 분자	KIR 과 다른 계통인데 같은 일을 한다

여기에 이 강의에서 가장 흥미로운 사실이 있습니다.

고등학생억제 수용체의 짝

NK 가 MHC-I 을 어떻게 보는가? 사람에서는 KIR 이라는 수용체 가족이 그 일을 한다.

KIR	알아보는 HLA
KIR2DL1	HLA-C group 2
KIR2DL2/3	HLA-C group 1
KIR3DL1	HLA-B (Bw4 모티프)
KIR3DL2	HLA-A

주목할 점

KIR 은 HLA 전체가 아니라 특정 모티프 를 본다. HLA 는 수천 가지 대립유전자가 있는데, KIR 은 그것을 몇 개의 그룹 으로 뭉뚱그려 인식한다.

정밀한 인식이 아니라 큰 범주를 확인하는 방식 — "있나 없나" 만 보면 되니까

KIR 과 HLA 는 따로 유전됩니다

KIR 은 19번 염색체에 있고, HLA 는 6번 염색체에 있습니다.

둘 다 사람마다 크게 다른데(`/antigen` 7강) — 독립적으로 물려받습니다. 그러니 어떤 사람은 자기 KIR 에 맞는 HLA 를 안 가질 수도 있어요.

자물쇠와 열쇠를 따로 받습니다

그래서 사람마다 NK 의 성질이 다릅니다 — 어떤 조합은 NK 가 더 세게 억제되고, 어떤 조합은 덜 억제됩니다.

이것이 임상에서 실제로 쓰입니다 — 조혈모세포 이식에서 공여자와 수용자의 KIR–HLA 불일치가 백혈병 재발을 줄인다는 보고가 있습니다. 공여자 NK 가 수용자 백혈병 세포에서 '내 것' 신호를 못 찾아 죽이는 겁니다.

두 다형성 계가 <b>독립적으로</b> 조합되면 경우의 수가 곱해집니다.

Python 브라우저에서 실행

# HLA 쪽 다형성은 얼마나 되나 - 이웃 강의가 센 값
import inn

# 「항원제시 첫걸음」이 IMGT/HLA 파일에서 직접 센 값 (재계산하지 않음)
imgt = {"A": 9279, "B": 11250, "C": 9416}
print("IMGT/HLA 에 등록된 단백질 서열 수  (「항원제시 첫걸음」 7강)")
for g, n in imgt.items():
    print(f"  HLA-{g}  {n:>7,}  {'#' * int(n/300)}")
print()
print("KIR 은 이보다 훨씬 적지만 - 유전자 개수 자체가 사람마다 다릅니다.")
print("어떤 사람은 KIR 유전자를 6개, 어떤 사람은 12개 가집니다.")
print()
print("**자물쇠도 다양하고 열쇠도 다양하고, 게다가 따로 유전됩니다.**")
print("경우의 수가 폭발합니다 - 그래서 NK 의 성질이 사람마다 크게 달라요.")

고등학생서로 다른 염색체에 있다

이것이 이 강의에서 가장 흥미로운 사실이다.

유전자	염색체
KIR (수용체)	19번
HLA (리간드)	6번

그래서 무슨 일이 생기나

둘이 따로 유전된다. 그러니 어떤 사람은 짝이 안 맞는 조합 을 물려받는다 — KIR 은 있는데 그것이 알아볼 HLA 가 없는 경우.

조합	결과
KIR + 맞는 HLA	정상 — 억제 신호가 작동
KIR 만 있음	그 KIR 은 쓸 데가 없음
HLA 만 있음	그 HLA 를 보는 수용체가 없음

수용체와 리간드가 따로 유전되면 사람마다 다른 조합이 생긴다

고등학생이 다형성이 실제로 결과를 바꾼다

상황	KIR-HLA 조합의 영향
조혈모세포 이식	기증자-수혜자 KIR 불일치가 백혈병 재발을 줄임
HIV 진행	특정 조합이 진행을 늦춤
임신 합병증	특정 조합이 자간전증 위험과 연관
바이러스 감염	C형 간염 청소율과 연관

첫 줄이 임상에서 실제로 쓰인다

백혈병 이식에서 기증자의 NK 가 수혜자의 HLA 를 못 알아보면 억제 신호를 못 받아 백혈병 세포를 공격 한다.

그래서 일부러 KIR 불일치 기증자 를 고르는 전략이 쓰인다. "안 맞는 것이 좋은" 드문 경우다.

유전적 불일치가 치료 효과가 되는 사례 — 면역의 규칙을 이용한 것

<b>독립</b>을 가정한 아주 거친 셈입니다 — 실제 KIR·HLA 는 연관불평형이 있습니다.

Python 브라우저에서 실행

# 짝이 맞을 확률을 아주 단순하게 세어 본다
import inn

# 모형 - KIR 세 종류, 그에 맞는 HLA 세 무리가 있다고 하자
KIR = ["KIR2DL1", "KIR2DL2/3", "KIR3DL1"]
짝 = {"KIR2DL1": "HLA-C2", "KIR2DL2/3": "HLA-C1", "KIR3DL1": "HLA-Bw4"}
빈도 = {"HLA-C1": 0.55, "HLA-C2": 0.45, "HLA-Bw4": 0.40}   # 모형값

print("KIR 하나가 자기 짝 HLA 를 만날 확률 (그 HLA 를 적어도 하나 가질 확률)")
print(f"{'KIR':<12}{'짝 HLA':<10}{'대립유전자 빈도':>14}{'적어도 하나':>12}")
for k in KIR:
    h = 짝[k]; f = 빈도[h]
    p = 1 - (1 - f) ** 2                    # `/antigen` 17강의 셈
    print(f"{k:<12}{h:<10}{f:>14.2f}{100*p:>11.1f}%")
print()
못만남 = 1
for k in KIR:
    못만남 *= (1 - (1 - (1 - 빈도[짝[k]]) ** 2))
print(f"세 KIR 이 **하나도** 짝을 못 만날 확률 : {100*못만남:.2f}%")
print()
print("드물지만 0 이 아닙니다. 그런 사람의 NK 는 억제가 약해요.")
print("(빈도는 전부 모형값입니다. 실제 인구 빈도가 아닙니다.)")

🤔 확인 문제

KIR 과 HLA 가 '따로 유전된다' 는 사실이 만드는 결과는?

🤔 확인 문제

조혈모세포 이식에서 KIR–HLA 불일치가 유리할 수 있는 이유는?

🤔 확인 문제

자기 MHC 와 짝이 안 맞는 NK 가 자가면역을 일으키지 않는 이유는?