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면역
선천성면역결핍
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- Biology
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개념 #
선천성 면역 결핍은 AIDS와 같은 바이러스 감염에 의한 후천적인 면역 능력 결핍과는 달리 유전자 수준에서의 돌연변이로 인하여 발생한다.
면역/일차면역체계 또는 면역/이차면역체계에 해당되는 T-Cell과 B-Cell의 결함으로 인해 발생한다.
일차면역체계 결함 #
주로 Toll-like receptor (TLR), natural killer (NK) 또는 Interferon-g/interleukin 12(IFN-g/IL-12) 결함에 의해 발생한다.
NK세포 결함 #
일차면역체계에 속하는 NK세포는 T세포가 자기와 다른 MHC class I을 인식하여 세포를 공격하는 것과 차별적으로 MHC class I의 양적 차이에 의해 세포를 공격하여 죽이는 것으로 특징이 있다.
Jordan S. Orange의 보고에 따르면 3개의 유전자 (GATA2, MCM4, FCGR3A)가 NK세포 결함에 관여하고 있는 것으로 밝혀졌다 (2014년).
그림 1. NKD classification. (출처 : Orange, J. S. (2013))
- 참고문헌 : Orange, Jordan S. "Natural killer cell deficiency." Journal of Allergy and Clinical Immunology 132.3 (2013): 515-525.
Toll-like Receptor 결함 #
TLR은 백혈구 표면에 존재하는 단백질로 미생물을 인식하면 화학반응을 일으켜 선천성 면역 반응을 유도함으로써 면역 반응을 일으킨다. 이때 화학반응에 관여하는 물질의 이상으로 신호 전달이 저해되어 Cytokine의 기능이 제한되는 것이다. 대표적으로 MyD88, IRAK-4, UNC93B의 결핍 및 TLR3 돌연변이와 외배엽의 이상 형성을 유발하는 EDA-ID와 X연관의 MEMO deficiency syndrome 등이 있다.
그림 2. Simple representation of the toll-like receptor pathways (출처 : 위키백과)
MyD88 deficiency #
TLR3를 제외한 TLR은 MyD88 (myeloid differentiation primary response protein 88)을 이용하여 신호 전달을 수행한다. MyD88 deficiency에 의해서 S. pneumoniae, S. aureus, P. aeruginosa의 감염률은 증가하나 타 병원균에 대해서는 그렇지 않은 것으로 보고되어 다른 면역체계의 가동으로 보완되는 것으로 보인다.
IRAK4 deficiency #
MyD88과 유사하게 IRAK4 결핍 환자는 바이러스성, 진균성 또는 기생충과는 달리 S. aureus, S. pneumoniae (pneumococcus), Pseudomonas aeruginosa와 같은 박테리아의 감염에 매우 취약하다. 폐렴 구균 감염 (Invasive pneumococcal infection)은 감염 환자의 33% 이상이 사망하고 2세 이전에 발생 (88%)할 정도로 가장 심각하다. IRAK-4 결핍 환자 역시 MyD88과 마찬가지로 치료와 상관없이 연령이 증가함에 따라 호전되는 것으로 보고되어 있다.
UNC93B Deficiency and TLR3 Mutations #
UNC93B1은 바이러스 방어 기작에 필요한 인터페론 생성을 위한 신호 전달 관련 물질로써, 결핍 시 단순 포진 (HSV-1)에 의한 뇌염에 대한 감수성이 높아진다고 한다.
Defects in Interferon-γ (IFN-γ) and Interleukin-12 (IL-12) Signaling #
T-cell에 의해 Interferon-γ의 생성을 촉진함으로써 일차 면역이 시작되는데 IFN-γ/IL-12 pathway 결핍으로 mycobacteria, salmonella 감염에 취약해지고 특히 신생아의 경우 BCG 생균 백신 접종시 위험을 초래할 수 있다.
Diagnosis of Innate Immune Defects #
대부분의 일차 면역 결핍은 immunoglobulin, antibody, T-cell에 의해 대체될 수 있으므로 심각하진 않으나 백혈구의 일종인 eosinophil과 IgE immunoglobulin의 증가를 초래할 수 있다. 진단은 자극 후 백혈구에 의한 cytokine 생성 정도를 통해 확인할 수 있다.
Treatment of Innate Immune Defects #
주로 antibiotic therapy를 통해 치료가 이루어 지고 있으며 최근 TLR7 agonist나 TLR9 agonist를 투여하기도 한다.
