Lesson 2 of 20

'없으면 수상하다' — T세포와 정반대인 규칙

T세포는 있는 것을 보고, NK 는 없는 것을 본다

`/antigen` 전체가 말한 것 — 세포는 MHC-I 에 조각을 얹어 속을 보여 줍니다. 그리고 CD8 T세포가 그 조각을 읽습니다.

그러면 MHC-I 을 내려 버린 세포는요? T세포로부터는 숨었습니다 (`/antigen` 15강).

그래서 면역계는 두 번째 규칙을 만들었습니다

CD8 T세포의 규칙

이상한 것이 보이면 죽인다
→ MHC-I 을 내리면 피할 수 있다

NK세포의 규칙

정상 신호가 없으면 죽인다
→ MHC-I 을 내리면 오히려 걸린다

두 규칙이 서로의 빈틈을 메웁니다. 아름다운 설계예요.

High schoolT세포와 정반대인 규칙

T세포는 MHC 에 얹힌 낯선 조각 을 본다. "있어야 할 것 중에 이상한 것이 있나" 를 확인하는 방식이다.

NK 는 반대다

NK 는 MHC 가 없는 것 을 본다. "있어야 할 것이 없나" 를 확인한다. 이것을 missing-self(잃어버린 자기) 가설이라 한다.

	T세포	NK세포
보는 것	MHC + 낯선 조각	MHC 의 부재
MHC 가 없으면	못 알아봄	공격
규칙	"이상한 것이 있다"	"있어야 할 것이 없다"

두 규칙이 정반대라서 서로의 사각지대를 메운다

이름을 <b>믿기 전에 확인</b>합니다. 이 강의가 계속 하는 일이에요.

Python Runs in your browser

# NK 가 정말 그 유전자들을 켜고 있나 - 이름표를 확인한다
import inn

표지 = ["Ncr1", "Klrb1c", "Klrd1", "Klrk1", "Klrc1", "Gzma", "Prf1", "Ifng"]
print("세포형마다 NK 표지자의 평균 발현")
print(inn.mean_by(표지).to_string())
print()
print("NK세포 줄만 확실히 높습니다. **이름표가 표지자와 맞습니다.**")
print("이렇게 확인하고 넘어가는 것 - 남이 붙인 이름표를 쓸 때의 예의입니다.")

High school이 설계가 왜 영리한가

바이러스나 암세포가 T세포를 피하려고 MHC 를 내린다. 그러면 T세포는 못 본다.

그런데 그 순간 NK 에 걸린다

세포의 MHC	T세포	NK세포
정상	이상하면 공격	안 건드림
없음	못 봄	공격

어느 쪽으로 도망가도 걸린다. MHC 를 유지하면 T세포가, 내리면 NK 가 잡는다.

덫이 두 개인 셈이다

그래서 암세포는 대개 완전히 없애기보다 낮추는 쪽을 택한다. T세포에게는 덜 보이되 NK 를 자극하지 않을 만큼. 줄타기 다.

서로 반대인 두 감시가 있으면 회피의 여지가 크게 줄어든다

단일세포 자료의 가장 중요한 성질 — <b>0 이 '없다' 를 뜻하지 않습니다.</b>

Python Runs in your browser

# 평균만 보면 속는다 - 검출률도 함께 본다
import inn

표지 = ["Ncr1", "Klrb1c", "Gzma", "Prf1", "Ifng", "Klrk1"]
print("평균 발현")
print(inn.mean_by(표지).loc[["NK세포", "CD8 T세포"]].to_string())
print()
print("검출률 (%) — 그 유전자가 하나라도 잡힌 세포의 비율")
print(inn.detect_rate(표지).loc[["NK세포", "CD8 T세포"]].to_string())
print()
print("Ncr1 은 NK 의 70% 에서 잡힙니다. 그런데 **30% 에서는 안 잡혀요.**")
print("그 세포들이 NK 가 아닌 걸까요? 아닙니다 - **탈락(dropout)** 입니다.")
print("단일세포 자료는 전사체를 다 못 잡습니다. 그래서 표지자 하나로 세포를 가르면 위험해요.")

High school그런데 규칙이 그렇게 단순하지 않다

"MHC 가 없으면 죽인다" 로는 설명이 안 되는 것들이 있다.

문제	내용
적혈구	MHC 가 없는데 안 죽음
신경세포	MHC 가 아주 적은데 안 죽음
MHC 정상인 암세포	NK 가 죽이기도 함

그래서 규칙이 하나 더 필요하다

NK 는 억제 신호 와 활성화 신호 를 함께 계산한다.

죽일지 말지 = 활성화 신호 − 억제 신호

MHC 가 없어도 활성화 신호가 없으면 안 죽인다. 적혈구는 활성화 리간드도 없어서 무사하다.

4강에서 활성화 수용체를 자세히 본다.

단일 규칙이 아니라 두 입력의 합이 결정을 만든다

High school이 규칙을 코드로 적으면

다음 강에서 이 규칙을 코드로 적어 본다. 그러면 애매한 부분이 드러난다.

코드로 적으려면 정해야 할 것
MHC 가 "없다" 의 문턱은 얼마인가
활성화 신호를 어떻게 수치화하나
둘을 어떻게 합치나 — 빼기? 비율?
죽이는 문턱은 얼마인가

말로 할 때는 안 보이던 것들이다

"MHC 가 없으면 죽인다" 는 문장에는 숫자가 하나도 없다. 그런데 실제 세포는 연속적인 값 을 다룬다.

코드로 적는 훈련이 유용한 이유가 이것이다. 애매함이 강제로 드러난다.

개념을 코드로 옮기면 그 개념에 빠져 있던 것이 보인다

🤔 Check yourself

NK 의 규칙이 CD8 T세포의 규칙과 '서로의 빈틈을 메운다' 는 말의 뜻은?

🤔 Check yourself

NK 가 정상 세포를 죽이지 않는 이유로 정확한 것은?

🤔 Check yourself

Ncr1 이 NK 세포의 70% 에서만 검출되는 것을 어떻게 읽어야 하나요?