11강 / 20강

에퍼로사이토시스 — 죽은 세포를 조용히 치우는 일

MerTK · Gas6 · 그리고 왜 이것이 종양에서 문제가 되나

사람 몸에서 하루에 죽는 세포는 2,000~3,000억 개 로 추정됩니다. 몸무게로 치면 몇 백 그램입니다. 그런데 우리는 아무것도 느끼지 못합니다.

대식세포가 죽자마자 치우기 때문입니다. 이 특별한 식균작용을 에퍼로사이토시스(efferocytosis) 라 합니다 — 라틴어로 '무덤으로 나른다' 입니다.

죽은 세포를 어떻게 알아보나

살아 있는 세포는 포스파티딜세린(PS) 이라는 지질을 막의 안쪽에만 둡니다. 세포가 세포자멸사에 들어가면 그 지질이 바깥쪽으로 뒤집힙니다. 이것이 '나 죽었다' 는 신호입니다.

죽은 세포의 PS ← Gas6 (다리) → MerTK (대식세포)

Gas6 는 양쪽에 붙는 다리 분자입니다. 한쪽은 PS 에, 다른 쪽은 대식세포의 MerTK/Axl 에 붙습니다.

그리고 중요한 것 — 조용히 치웁니다

에퍼로사이토시스는 염증을 일으키지 않습니다. 오히려 반대입니다. 치우고 나서 Il10 과 Tgfb1 을 냅니다. "다 정리됐다, 조용히 하자" 는 신호입니다.

종양에서는 이것이 문제가 됩니다. 종양 안에서는 세포가 계속 죽습니다 — 빨리 자라서, 혈관이 모자라서, 치료 때문에. 그것을 치우는 대식세포는 계속 "조용히 하자" 신호를 냅니다. 항암치료가 오히려 면역을 억누르는 경로가 됩니다.

고등학생죽은 세포를 조용히 치우는 일

우리 몸에서 매일 수백억 개 의 세포가 죽는다. 그것을 치우는 일이 에퍼로사이토시스 다.

'조용히' 가 핵심이다

세포가 죽을 때 안의 내용물이 새어 나오면 염증과 자가면역 이 생긴다.

그래서 대식세포는 죽은 세포를 터지기 전에 삼킨다. 그리고 삼킨 뒤 항염 사이토카인 을 낸다.

세균을 먹으면	죽은 자기 세포를 먹으면
염증 사이토카인	항염 사이토카인 (IL-10 · TGF-β)

같은 '먹기' 인데 무엇을 먹었나에 따라 반대 신호가 나온다

Python 브라우저에서 실행

# 에퍼로사이토시스 장치가 어디에 있나
import mye

수용체 = ["Mertk", "Axl", "Gas6", "Itgav", "Itgb5", "Cd36"]
뒤처리 = ["Il10", "Tgfb1"]

세포형 = ["단핵구", "대식세포 (Arg1+)", "대식세포 (C1q+)", "대식세포 (M2형)",
          "호중구", "수지상세포"]
print(mye.mean_by(수용체 + 뒤처리).loc[세포형].to_string())

고등학생어떻게 죽은 세포를 알아보나

세포가 죽으면 표면이 바뀐다.

신호	내용
포스파티딜세린(PS) 노출	평소 세포막 안쪽에 있던 지질이 밖으로
다리 분자	Gas6 · Pros1 이 PS 에 붙음
수용체	MerTK · Axl · Tyro3 가 다리 분자를 잡음

PS 가 왜 좋은 신호인가

살아 있는 세포는 에너지를 써서 PS 를 안쪽에 유지한다. 죽으면 그 펌프가 멈춰 PS 가 밖으로 뒤집힌다.

살아 있음을 유지하는 데 에너지가 드는 표지라 위조가 불가능하다.

에너지를 써야 유지되는 표지는 죽음을 정직하게 알린다

상관이 인과는 아닙니다. 다만 두 기능이 한 세포에 같이 있다는 것은 보여 줍니다.

Python 브라우저에서 실행

# Mertk 가 높은 세포가 정말 억제 사이토카인도 높나
import mye

d = mye.mono()
efc = mye.score(["Mertk", "Axl", "Itgav", "Itgb5"], d)
억제 = mye.score(["Il10", "Tgfb1"], d)

높 = efc > efc.median()
print(f"{'무리':<22}{'세포수':>9}{'Il10+Tgfb1':>13}")
print(f"{'에퍼로 수용체 높음':<22}{높.sum():>9,}{억제[높.values].mean():>13.3f}")
print(f"{'에퍼로 수용체 낮음':<22}{(~높).sum():>9,}{억제[(~높).values].mean():>13.3f}")
print()
import numpy as np
r = np.corrcoef(efc.values, 억제.values)[0, 1]
print(f"두 점수의 상관 r = {r:.3f}")
print("같은 방향입니다 - 치우는 세포가 조용히 하자는 신호도 냅니다.")

고등학생왜 종양에서 문제가 되나

종양 안에는 죽는 세포가 아주 많다. 빨리 자라고 영양이 부족하니 계속 죽는다.

그러면 어떻게 되나

단계	일어나는 일
1	암세포가 대량으로 죽음
2	대식세포가 계속 치움
3	치울 때마다 항염 신호 를 냄
4	종양 환경이 면역 억제적이 됨

청소하는 일 자체가 면역을 끈다. 종양은 그것을 이용한다.

역설적인 상황

항암치료로 암세포를 많이 죽이면 치울 것이 많아져 억제 신호도 늘어난다.

치료가 자기 효과를 깎는 셈이다.

죽이는 치료가 죽은 세포를 통해 면역을 억제할 수 있다

고등학생그래서 MerTK 를 막는 시도

전략	기대
MerTK 차단	에퍼로사이토시스를 막아 항염 신호를 줄임
결과	죽은 세포가 남아 면역원성 사멸 로 인식됨

위험도 있다

죽은 세포를 안 치우면 자가면역 이 생길 수 있다. MerTK 결손 생쥐는 실제로 루푸스 유사 질환을 보인다.

그러니 국소적으로 · 일시적으로 막아야 한다. 전신을 오래 막으면 안 된다.

이 강의에서 반복되는 구조

종양이 쓰는 회피 기전은 대부분 정상 관용 기전 이다. 그것을 막으면 정상 기능도 함께 막힌다.

정상 기능을 훔쳐 쓰는 회피는 그 정상 기능을 대가로만 막을 수 있다

🤔 확인 문제

에퍼로사이토시스가 '조용한' 식균작용인 이유는?

🤔 확인 문제

항암화학요법이 오히려 면역을 억누를 수 있는 경로는?

🤔 확인 문제

포스파티딜세린(PS)이 '나 죽었다' 신호가 되는 원리는?