T셀 Immunophenotyping - 가이드
T 림프구는 백혈구의 한 종류로 면역체계에 중요한 역할을 한다. T 세포에는 여러 종류가 있는데, 그 기능을 연구하기 위해서는 정확하게 구별할 수 있는 것이 중요하다. 면역세포형법은 이러한 여러 종류의 T 림프구를 확인하고 분류하는 과정이다. 이 가이드에서는 T 세포를 식별하는 데 사용되는 여러 가지 표지자와 유세포분석법을 이용하여 분류하는 방법에 대해 논의할 것이다. 우리는 또한 여러 가지 조력자 T 세포 부분집합과 그 활성화 표지자에 대해 살펴볼 것이다. 면역세포형법의 기초를 이해함으로써 면역 관련 질환을 효과적으로 진단하고 치료할 수 있다.
T 림프구란 무엇인가요?
T 세포라고도 알려진 T 림프구는 적응적 면역에 중요한 백혈구의 한 종류이다. 그들은 골수에서 기원하고 흉선에서 성숙한다. T 세포는 면역 반응을 조정하고, 감염으로부터 몸을 방어하며, 암성 세포에 대한 보호를 제공하는 데 중심적인 역할을 한다. 도우미 T 세포라고도 불리는 CD4+ T 세포는 사이토카인을 분비하고 B 세포를 활성화하여 다른 면역 세포를 보조하고, 세포독성 T 세포라고도 알려진 CD8+ T 세포는 감염되거나 암성 세포를 직접적으로 제거한다. T 세포는 감염된 세포 또는 항원 제시 세포에 의해 제시되는 외부 항원을 인식하는 데 필수적이며, 그들은 특정 항원을 감지하기 위해 다양한 배열의 T 세포 수용체를 보유한다. 또한, 조절 T 세포(Tregs)는 면역 관용을 유지하고 자가 면역 반응을 예방하는 데 도움을 준다. 전반적으로, T 림프구는 면역 반응을 조정하고 면역 항상성을 유지하는 데 핵심적인 역할을 한다.
Immunophenotyping
Immunophenotyping 은 그들의 표면 표지 또는 항원에 기초하여 특정 세포 집단을 식별하고 특성화하기 위해 사용되는 강력한 기술이다. 림프구, 단핵구, 수지상 세포, 및 다른 것들을 포함하여, 다양한 유형의 면역 세포를 연구하는 것은 면역학과 의학에서 널리 사용된다. 그 과정은 세포의 표면에 존재하는 특정한 단백질 또는 분자에 결합할 수 있는 특정한 항체를 사용하는 것을 포함한다.
Immunophenotyping에서, 관심 있는 세포는 표적 표면 마커에 특정한 형광 태그가 부착된 항체로 라벨이 부착된다. 세포는 그리고 나서 유동 세포계를 통과하거나 면역 조직화학과 같은 다른 방법을 사용하여 분석된다. Flow cytometer 은 라벨이 부착된 세포에 의해 방출되는 형광을 측정하여, 연구자들이 동시에 다수의 마커를 분석하고 그들의 독특한 표면 마커 발현 패턴에 기초하여 별개의 세포 집단을 식별할 수 있게 한다.
일단 유세포분석법을 사용하여 T 세포가 식별되면, 그것들은 특정 활성화 마커의 표현에 기초하여 상이한 부분집합으로 정렬될 수 있다. 이것은 fluorescence-activated cell sorter (FACS)이라고 불리는 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 이 방법은 형광으로 표지된 항체를 사용하여 Th17, 조절 (Treg) 또는 세포독성 T 세포를 구체적으로 분리한다. FACS는 각각의 T 세포 부분집합의 순수 모집단의 수집을 허용하면서, 그들의 크기와 색상에 따라 세포를 분리한다. 다른 일반적인 방법은 특정 활성화 마커에 대한 항체로 코팅된 자성 비드를 사용하는 것이다. 이 비드는 활성화되지 않은 T 세포로부터 활성화된 T 세포를 분리하거나, 세포독성 T 세포로부터 도우미 T 세포를 분리하는 데 사용될 수 있다.
T 셀 분류 및 관련 T 셀 마커
T 세포는 기능과 표면 표지자에 따라 크게 몇 가지 유형으로 분류할 수 있다. T 세포의 주요 유형은 다음과 같다:
Naive T 셀 마커
Naïve T 세포는 아직 특정 항원을 접하지 않았으며 "경험이 없는" 것으로 간주된다. 그들은 혈액과 림프 기관에서 순환하며, 그들의 동족 항원을 접하기를 기다린다. 다음 표면 표지는 나이브 T 세포의 이동, 활성화 및 생존에 필수적인 역할을 하며, 궁극적으로 특정 항원을 접했을 때 적응적 면역 반응을 시작하는 데 그들의 기능에 기여한다.
활성화된 T 셀 마커
활성화된 T 세포는 그들의 활성화 상태 및 면역 반응에 대한 참여를 나타내는 특정 표지자를 그들의 표면에 표현한다. 이러한 표지자들은 T 세포 활성화 시 상향 조절되며, T 세포의 기능 상태의 지표 역할을 할 수 있다.
이펙터 T 셀 마커
이펙터 T 세포는 특정 이펙터 기능을 수행하도록 분화된 활성화된 T 세포이다. 그 서브세트에 따라 사이토카인(예를 들어, Th1, Th2, Th17 세포)을 분비하거나, B 세포가 항체(예를 들어, Th2 세포)를 생성하는 것을 돕거나, 표적 세포(예를 들어, cytotoxic T cells)를 직접 죽일 수 있다.
CD4+ T 셀 마커
이 T세포들은 표면에 CD4 코어수용체를 발현하고 면역반응을 조절하는 중심적인 역할을 한다. 그들은 사이토카인을 분비하고 면역활성화에 필요한 신호를 제공함으로써 B세포, cytotoxic T cells 등 다른 면역세포들을 돕는다.
표지의 | 기능 |
T세포 마커; T세포 수용체 신호전달에 필수적인 요소 |
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MHC 클래스 II 상호 작용을 위한 공동 수용체; CD4+ T 세포에 의한 항원 인식 촉진 |
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IL-2 수용체 알파 사슬; 활성화된 Helper T 세포에서 발현됨 |
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공자극성 분자; Helper T 세포 활성화에 중요 |
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항원에 반응하여 B세포 활성화 및 항체 생성에 중요 |
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케모카인 수용체; Tfh 세포 이동에 중요 |
|
케모카인 수용체; Tfh 세포 이동에 중요 |
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유도식 보조 자극기, Helper T 셀 기능 조절 |
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면역 검사점 분자; Helper T 세포 반응 조절 |
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면역 조절에 중요한 Helper T 세포 활성화를 하향 조절합니다 |
도우미 T 셀 하위 유형
헬퍼 T 세포에는 크게 Th0, Th17, 조절 T (Tregulatory T) 세포의 세 가지 유형이 있다. 이들 각각의 하위 집합은 면역 체계에서 서로 다른 기능을 가지고 있다.
CD8+ T 셀 마커
CD8+ T 세포(Cytotoxic T 세포)는 CD8 코어 수용체를 발현하며 감염 또는 암세포를 직접 죽이는 데 특화되어 있다. 이들은 종종 바이러스 감염 또는 종양 발생의 맥락에서 그들의 표면에 외래 항원을 표시하는 세포를 인식하고 파괴한다.
가장 일반적으로 사용되는 Immunophenotypic T 세포 표지자는 CD45, CD25 및 CD69이다. 이들 표지자는 특정 기능과 무관하게 모든 활성화된 T 세포에 발현된다. 그 외 활성화 표지자로는 CD154 (CD40 리간드), CD40, HLA-DR 등이 있다. 이들 항체는 활성화된 T 세포와 비활성화된 T 세포 간의 구별은 물론 다른 아형의 도우미 T 세포 간의 구별에도 사용될 수 있다. 유세포분석법은 도우미 T 세포의 기능 상태를 결정하는 데에도 사용될 수 있다. 활성화 표지자 HLA-DR의 발현은 종종 이들 세포에서 활성화 수준을 평가하는 데 사용된다. HLA-DR 발현 수준을 측정함으로써 도우미 T 세포가 얼마나 활성화되어 있는지 보다 정확한 그림을 얻을 수 있다.
표지의 | 기능 |
T세포 마커; T세포 수용체 신호전달에 필수적인 요소 |
|
MHC 클래스 I 상호 작용을 위한 공동 수용체; CD8+ T 세포에 의한 항원 인식 촉진 |
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Naive CD8+ T 세포에 대한 특정 마커; 휴식 세포와 관련됨 |
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활성화된 셀과 관련된 메모리 CD8+ T 셀의 특정 마커 |
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CD8+ T셀의 초기 활성화 마커 |
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IL-2 수용체 베타 사슬; CD8+ T 세포 활성화에 관여 |
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IL-7 수용체 알파 사슬; Naive CD8+ T 세포에서 발현됨 |
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CD137 (41-B) |
공자극성 분자; CD8+ T 세포 생존 및 확장 촉진 |
면역 검사점 분자; Helper T 세포 반응 조절 |
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면역 조절에 중요한 Helper T 세포 활성화를 하향 조절합니다 |
메모리 T 셀 마커
항원과 초기 접촉 후, 일부 T 세포는 기억 T 세포로 분화한다. 이 세포들은 신체 내에서 장기간 지속되며, 동일한 항원에 재노출될 때 신속하고 향상된 반응을 제공한다.
표지의 | 기능 |
활성화된 세포와 관련된 메모리 T 세포의 특정 마커. 항원에 재노출 시 신속한 리콜 대응 촉진 |
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L-selectin, 중앙 메모리 T 세포(TCM)에서 표현, TCM을 림프절 및 2차 림프 기관으로 안내, 재순환 및 호밍 허용 |
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TCM(중앙 메모리 T 세포)에 표현되는 호밍 수용체, TCM을 림프절 및 2차 림프 기관으로 유도, 면역 감시에 중요 |
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IL-7 수용체 알파 사슬; 메모리 T 세포에서 발현; 메모리 T 세포의 생존 및 유지를 촉진한다 |
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공자극 분자; 메모리 T 세포에서 발현; 메모리 T 세포 분화 및 수명에 중요 |
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Fasligand(FasL)에 결합할 때 세포 사멸을 유도합니다. 메모리 T 세포군을 제어하고 유지하는 데 중요합니다 |
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케모카인 수용체; 이펙터 메모리 T 세포(TEM)에서 발현; 케모카인에 반응하여 TEM을 염증이 있는 조직으로 유도 |
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케모카인 수용체; 이펙터 메모리 T 세포(TEM)에서 발현; 염증 부위에 대한 TEM의 모집 매개 |
감마 델타(λ) T 세포 마커
이러한 T세포는 αβ T세포에 보이는 알파 사슬과 베타 사슬 대신 감마 사슬과 델타 사슬로 구성된 독특한 T세포 수용체를 발현한다. 이들은 특정 유형의 감염에 대한 신속한 반응과 조직 감시 참여 등 뚜렷한 기능을 가지고 있다.
표지의 | 기능 |
휴지 세포와 관련된 신생 세포 T 세포의 부분집합에 존재한다 |
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고유 T세포 수용체; 인지항원을 포함한 비펩티드 항원 및 비클래식 MHC 분자에 의해 제시되는 지질 항원을 인식한다 |
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공자극 분자; π T 세포의 부분집합에서 발현; T 세포 활성화 및 메모리 개발에 중요 |
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초기 활성화 마커; 활성화 직후 활성화된 δ δ T 세포에서 발현; 면역 세포 상호 작용에 중요 |
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자연살해(NK) 세포 마커; NK 유사 특성을 가진 δT 세포의 하위 집합에서 표현됨; 세포 독성 및 사이토카인 생성에 관여함 |
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NK 세포 수용체; κT 세포의 부분집합에서 발현; 감염되거나 변형된 세포에서 스트레스 유발 리간드를 인식한다= |
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Vδ1 and Vδ2 Chains |
Vδ1-발현 γδ T 세포는 조직 수복 및 점막 면역에 관여하며, Vδ2-발현 γδ T 세포는 감염 및 암에 대한 반응에서 두드러진다 |
CD161 |
조직 거주 특성을 가진 δ T 세포의 부분집합에 표현됨; 조직 감시 및 염증이 있는 조직으로의 이동에 관여함 |
T 세포 면역 표현형 응용 프로그램
면역 체계 기능 이해: T 세포 면역 표현형은 연구자들과 면역학자들이 면역 체계 내에서 T 세포 하위 집합의 구성, 분포, 그리고 활성화 상태를 더 잘 이해하도록 돕는다. 이 지식은 면역 반응의 복잡성과 그것들이 감염, 종양, 그리고 다른 질병들로부터 신체를 어떻게 보호하는지를 밝히는 데 중요하다.
질병 진단 및 분류: T 세포의 면역 세포 영화는 다양한 질병을 진단하고 분류하는 데 필수적이다. 암의 맥락에서, 그것은 비정상적인 T 세포 집단을 포함하는 특정 유형의 림프종과 백혈병을 식별하는 데 도움이 된다. 또한, 그것은 T 세포 하위 집합과 그 기능 상태의 편차를 확인함으로써 면역 결핍 및 자가 면역 질환과 같은 면역 관련 질환을 진단하는 데 도움이 된다.
질병 진행 및 치료 효능 모니터링: T 세포 면역 표현형은 특히 질병 진행 또는 치료에 대한 반응으로 시간에 따른 T 세포 인구의 변화를 모니터링하는 데 사용된다. 연구자와 임상의는 치료 효과와 질병 결과를 평가하기 위해 T 세포 하위 집합과 활성화 마커의 변화를 추적할 수 있다
백신 개발 및 평가: 백신 연구에서 면역 표현형은 후보 백신의 면역원성과 효능을 평가하는 데 중요하다. 연구자들이 백신 접종에 대한 반응으로 특정 T세포 하위 집합의 활성화와 증식을 측정할 수 있도록 하여 백신 유도 면역 반응에 대한 통찰력을 제공한다.
감염에 대한 면역 반응 조사: 감염 질환 동안 T 세포의 면역 표현형은 T 세포 하위 집합의 동적 변화와 병원균에 대한 면역 반응에 대한 관여를 이해하는 데 도움이 된다. 숙주 방어의 세포 기반과 면역 개입의 잠재적 목표에 대한 주요 통찰력을 밝힐 수 있다.
면역치료 접근법 평가: T세포 면역형평은 체크포인트 억제제, CAR-T 세포 치료, 입양 T세포 치료와 같은 면역치료 치료를 평가하는 데 중요하다. 그것은 연구자들이 이러한 치료를 받는 환자들의 조작된 또는 활성화된 T세포의 확장과 기능을 평가할 수 있게 한다.
면역 노화와 면역 노화에 대한 연구: T 세포의 Immunophenotyping 는 면역 체계에서 나이와 관련된 변화를 연구하는 데 중요하다. 그것은 연구자들이 나이에 따라 T 세포 하위 집합의 구성과 기능이 어떻게 변화되고 이것이 감염에 대한 민감성과 나이와 관련된 질병의 발달에 어떻게 영향을 미치는지를 이해하도록 돕는다.
면역 노화와 면역 노화에 대한 연구: T 세포의 Immunophenotyping 는 age-related changes in the immune system을 연구하는 데 중요하다. 그것은 연구자들이 T 세포 하위 집합의 구성과 기능이 나이에 따라 어떻게 변화되고 이것이 감염에 대한 민감성과 나이와 관련된 질병의 발달에 어떻게 영향을 미치는지를 이해하도록 돕는다.
약물 개발 및 목표 식별: 약물 개발에서, 면역 표현형은 치료적 개입의 잠재적인 목표를 식별하는 데 사용될 수 있다. 질병과 관련된 특정 T 세포 집단을 특성화함으로써, 연구자들은 이러한 면역 반응을 선택적으로 조절하는 약물을 설계할 수 있다.
T세포 면역결핍에서 면역세포형의 역할
T 세포의 주요 기능 중 하나는 감염으로부터 몸을 보호하는 것입니다. T 세포가 제대로 작동하지 않으면, 몸은 감염과 다른 질병에 취약해집니다. 이것은 T 세포 면역결핍증으로 알려져 있습니다. T 세포의 이상은 다양한 유형이 있으며, 각각 다른 유전자의 결함에 의해 발생합니다. 몇 가지 일반적인 예는 다음과 같습니다:
- 중증 복합 면역결핍증(SCID)은 체액성 면역체계와 세포성 면역체계에 모두 영향을 미치는 질환이다. 이는 IL-12 수용체 베타 사슬 유전자의 결함에 의해 발생한다.
- DGS(DiGeorge Syndrome)는 흉선과 면역 체계의 다른 부분에 영향을 미치는 질환이다. 그것은 TBX21 유전자의 결함에 의해 발생한다.
- 위스콧-알드리치 증후군(WIS)은 체액성 면역체계와 세포성 면역체계에 모두 영향을 미치는 질환이다. 그것은 WAS 단백질 유전자의 결함에 의해 발생한다.
- 만성 육아종성 질환(CGD)은 면역계의 식세포에 영향을 주는 질환이다. NADPH 산화효소의 결손에 의해 발생한다.
사이토카인 폭풍 방지
사이토카인 폭풍을 막을 확실한 방법은 없다. 그러나 위험을 줄이기 위해 할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다:
- 독감과 SARS-CoV-2와 같은 감염에 대한 예방 접종을 받으십시오.
- 아픈 사람들과의 접촉을 피하세요.
- 비누와 물로 손을 자주 씻으세요.
- 아픈 사람들과의 긴밀한 접촉을 피하세요.
- 아프면 집에 있어.
- 재채기나 기침을 할 때는 입과 코를 막으세요.
- 얼굴을 만지는 것을 피하세요.
- 도어 손잡이, 조명 스위치 및 조리대와 같이 자주 접촉하는 표면을 세척하고 소독합니다.
만약 여러분이 자가면역 질환이나 암을 가지고 있다면, 여러분의 상태를 통제하기 위해 의사와 함께 일하세요. 이것은 사이토카인 폭풍이 발생할 위험을 낮추는 데 도움이 될 수 있다.
사이토카인 방출 증후군(CRS)이란 무엇인가?
사이토카인 방출 증후군(Cytokine release syndrome -CRS) 또는 사이토카인 폭풍 증후군()은 면역 체계가 감염이나 부상에 과민 반응할 때 발생할 수 있는 잠재적으로 생명을 위협하는 질환이다. 이러한 과민반응은 혈류로 너무 많은 염증성 사이토카인을 방출하게 하고, 이는 발열, 오한, 발진, 장기 부전으로 이어질 수 있다. CRS는 매우 위험할 수 있으며 잠재적으로 생명을 위협할 수 있습니다. CRS의 치료는 일반적으로 코르티코스테로이드와 사이클로스포린과 같은 면역 체계를 억제하기 위해 약물을 사용하는 것을 포함한다.
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