자연살해세포(NK Cell): 암세포를 감지하는 선천 면역의 저격수

조용히, 그러나 빠르게 비정상 세포를 제거하는 면역의 첫 방어선

몸속에 바이러스가 침입하거나 암세포가 생겼을 때,
가장 먼저 감지하고 직접 제거하는 면역세포가 있습니다.
그 이름은 바로 자연살해세포(Natural Killer cell, NK cell)입니다.

NK세포는 특정 항원을 기억하거나 학습하지 않아도,
비정상적인 세포를 즉시 공격할 수 있는 능력을 타고난
선천면역계의 정예 병력입니다.

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✅ 자연살해세포란?

자연살해세포(NK cell)는 선천면역세포로서,
특이 항원을 인식하지 않고도 비정상적인 자기 세포를 빠르게 제거할 수 있습니다.

이름에서 알 수 있듯,
“자연스럽게 살해 능력을 지닌 세포"라는 의미이며,
주로 암세포나 바이러스에 감염된 세포를 감시하고 제거하는 역할을 합니다.

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🔎 NK세포의 특징

항목	내용
분류	림프구 계열 (T세포・B세포와 같은 혈통)
면역 계통	선천면역
표면 표지	CD16⁺ / CD56⁺ / CD3⁻
작동 방식	항원 비의존적 세포 살해 (non-MHC restricted)
주요 기능	세포독성 단백질 분비, 사이토카인 분비
작용 속도	매우 빠름 (몇 시간 이내에 작동 가능)

 

 

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⚔️ NK세포의 주요 기능 3가지

1️⃣ 비정상 세포 감지 및 직접 살해

• 세포 표면의 MHC I 단백질이 낮거나 이상한 경우, 공격 개시
• Perforin(세포막 구멍 생성), Granzyme(세포자멸 유도) 분비
  → 표적 세포는 아포토시스(apoptosis)로 사멸

2️⃣ 항체의존성 세포독성 작용 (ADCC)

• 암세포나 바이러스 감염 세포가 항체에 의해 코팅되었을 때,
  NK세포가 CD16 수용체를 통해 인식 → 표적세포 살해

3️⃣ 사이토카인 분비를 통한 면역 조절

• IFN-γ, TNF-α 등을 분비하여 대식세포, T세포 등 활성화
• 면역 반응의 초기 촉진자 역할

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🧪 NK세포는 T세포와 뭐가 다를까?

항목	NK세포	T세포
면역 종류	선천면역	획득면역
항원 인식	없음 (MHC 비의존적)	있음 (MHC + 항원 필요)
반응 속도	빠름 (수시간 이내)	느림 (수일 소요)
학습/기억 기능	없음	있음
살해 방식	Perforin + Granzyme	세포자멸 유도 유사 방식

 

 

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📈 NK세포와 관련된 질병 및 치료 전략

자연살해세포(NK cell)는 감염 초기와 종양 발생 초기에 가장 먼저 반응하는 면역계의 선봉대입니다.
따라서 NK세포가 어떻게 작동하느냐에 따라 질병의 진행, 억제, 혹은 치료 가능성이 크게 달라집니다.

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🧬 1. 바이러스 감염

NK세포는 바이러스 감염 초기에 항원 특이성이 없어도 빠르게 반응할 수 있는 장점이 있습니다.
바이러스는 종종 T세포의 감시를 피하기 위해 MHC I 발현을 낮추는데,
NK세포는 오히려 이 '비정상적으로 낮은 MHC I 발현'을 경고 신호로 인식합니다.

대표적 바이러스 감염에서의 NK세포 역할:

• 헤르페스바이러스(HSV): NK세포가 없으면 치명적 감염으로 진행 가능
• 인플루엔자바이러스: 감염된 세포를 초기부터 제거해 질병 진행 속도 늦춤
• SARS-CoV-2(코로나19):
  • 경증 환자: NK세포 활성↑ → 빠른 바이러스 제거
  • 중증 환자: NK세포 수 감소, 기능 저하, 면역 불균형 발생

바이러스의 회피 전략 예시:

• CMV(사이토메갈로바이러스): NK세포 억제 리간드를 위장하여 살해 회피
• HIV: NK세포에 대한 억제 수용체 발현 증가

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🧠 2. 암 면역 감시

암세포는 초기에 MHC I 발현이 비정상적이거나 아예 감소되어 있는 경우가 많습니다.
이로 인해 T세포의 공격을 피하지만, NK세포는 이를 ‘비정상 신호’로 감지하고 공격을 개시합니다.

NK세포가 암세포를 제거하는 과정:

1. MHC I이 낮거나 없는 세포 탐지
2. Perforin & Granzyme 방출 → 세포 자멸 유도
3. IFN-γ 분비 → 대식세포와 T세포 활성화

하지만 일부 암세포는 다음과 같은 방법으로 NK세포를 회피함:

• MHC I을 위장해 정상처럼 보이게 만들기
• PD-L1, HLA-G 등의 면역억제 리간드 분비
• TGF-β 분비로 NK세포 기능 저하 유도

대표 암종 예시:

• 흑색종, 간암, 유방암, 혈액암 등에서 NK세포 활성도와 생존율 간 연관성 확인됨

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💉 3. NK세포 기반 면역치료

NK세포는 최근 면역항암 분야에서 T세포 기반 치료의 대안 혹은 보완 전략으로 주목받고 있습니다.

✅ 주요 전략 1: NK세포 주입 요법 (Adoptive NK cell transfer)

• 환자 또는 타인의 NK세포를 체외에서 활성화·증식 후 정맥 주입
• IL-2, IL-15와 같은 사이토카인을 활용해 기능 증강
• 주로 백혈병, 림프종, 간암 등에서 연구 중

✅ 주요 전략 2: CAR-NK 세포 (Chimeric Antigen Receptor NK Cell)

• T세포의 CAR-T와 유사하게, NK세포에 암세포 특이 수용체(CAR)를 유전자 조작으로 부착
• 암세포 표면 항원을 정확히 인식하고 공격 가능
• CAR-T보다 장점이 많음:
  • 사이토카인 폭풍(면역폭주) 위험 낮음
  • 이식 거부나 GVHD 위험 적음
  • 동종 NK세포 사용이 가능하여 대량 생산 및 off-the-shelf 치료 가능

임상 적용 예시:

• 혈액암 (급성골수성백혈병, 다발성골수종 등)
• 고형암 (난소암, 유방암, 간암 등)에도 적용 확대 중

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🔬 NK세포와 자가면역/면역결핍

• NK세포가 과활성화되면 자가세포도 공격 → 자가면역 질환 유발 가능성
• 반대로, NK세포 수나 기능이 부족하면 바이러스 감염 지속, 암 발생 위험 증가

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✅ 마무리 요약

특징	요약
핵심 기능	MHC I 이상/감소된 세포 살해, 항체 코팅 세포 제거
반응 속도	빠름 (수시간 내 작동)
기억 기능	없음 (학습X)
관련 질병	바이러스 감염, 암, 자가면역질환, 면역결핍
치료 응용	CAR-NK, NK세포 활성화 면역치료 등