7장: 면역학 — 선천 면역, 적응 면역, 그리고 백신

면역계(immune system)는 신체의 방어 네트워크입니다. 물리적 장벽, 순환하는 세포, 분자 신호들이 정교하게 상호작용하여 자기(self)와 비자기(non-self)를 구별하고, 숙주 조직을 손상시키지 않으면서 병원체를 제거합니다.

선천 면역과 적응 면역 비교

특징	선천 면역 (Innate Immunity)	적응 면역 (Adaptive Immunity)
반응 속도	즉각적 (수 분~수 시간)	느림 (수 일~수 주)
특이성	비특이적 (PAMPs/패턴 인식)	고도로 특이적 (항원 특이적 수용체)
면역 기억	없음	있음 — 백신의 원리
주요 세포	호중구, 대식세포, 자연살해세포(NK cell), 수지상세포	T 림프구, B 림프구
가용성 인자	보체, 인터페론, 사이토카인	항체 (면역글로불린)

패턴 인식 수용체(PRR, Pattern Recognition Receptors): 선천 면역 세포는 톨유사 수용체(TLR, toll-like receptors)를 통해 PAMPs(병원체 연관 분자 패턴, pathogen-associated molecular patterns)라 불리는 보존된 미생물 패턴을 인식하여 염증 반응을 유발합니다.

적응 면역: T 세포와 B 세포

T 림프구 (흉선에서 성숙):

• CD4⁺ 보조 T 세포(Th, helper T cells): 면역 반응을 조율; B 세포와 세포독성 T 세포를 활성화; 사이토카인(IL-2, IL-4, IFN-γ) 분비. HIV는 CD4⁺ 세포를 표적으로 합니다.
• CD8⁺ 세포독성 T 세포(CTL, cytotoxic T lymphocytes): 퍼포린(perforin)/그란자임(granzyme)을 통해 바이러스 감염 세포와 종양 세포를 사멸
• 조절 T 세포(Treg, regulatory T cells): 면역 반응을 억제; 자가면역 방지

B 림프구 (골수에서 성숙):

• 활성화되면 형질 세포(plasma cells) (항체 공장)와 **기억 B 세포(memory B cells)**로 분화
• 클래스 전환(class switching)을 위해 T 세포의 도움 (CD40L-CD40 상호작용)이 필요

항체 구조

항체(면역글로불린, Ig)는 Y자 모양의 당단백질로 다음으로 구성됩니다.

• 가변 영역(variable regions): 항원 결합 부위 (Fab 영역)
• 불변 영역(constant region): 항체 클래스와 효과 기능 결정 (Fc 영역)

아이소타입	주요 역할
IgG	가장 풍부; 태반 통과; 이차 면역 반응
IgM	최초로 생산되는 항체 (일차 면역 반응); 오량체
IgA	점막 면역 (장, 호흡기, 모유)
IgE	알레르기 반응; 기생충 방어
IgD	B 세포 수용체; B 세포 활성화에 관여

주조직 적합성 복합체(MHC, Major Histocompatibility Complex)

• MHC 클래스 I (모든 유핵 세포에 존재): 내인성 항원을 CD8⁺ T 세포에 제시 — “자기 감시”
• MHC 클래스 II (항원 제시 세포에 존재: 대식세포, 수지상세포, B 세포): 외인성 항원을 CD4⁺ T 세포에 제시

백신: 능동 면역과 수동 면역

능동 면역(active immunity): 면역계가 자체적으로 반응을 생성합니다 (자연 감염 또는 예방접종). 지속 기간이 깁니다.

수동 면역(passive immunity): 이미 만들어진 항체가 개인에게 이전됩니다 (모체 IgG, 정맥 면역글로불린 IVIG, 항독소). 즉각적이지만 일시적입니다 (반감기 약 3~4주).

백신의 종류:

• 약독화 생백신: MMR, 수두, 황열 — 강하고 지속적인 면역; 면역 억제 환자에게는 금기
• 불활성화/사멸 백신: 인플루엔자 (주사), A형 간염, 소아마비 (IPV) — 더 안전하지만 추가 접종 필요
• 아단위/재조합 백신: B형 간염, 무세포 백일해, HPV — 고도로 정제되어 부작용 적음
• mRNA 백신: COVID-19 (화이자-바이오엔텍, 모더나) — 세포가 항원 단백질을 생산하도록 지시

자가면역 질환

자기 내성(self-tolerance)이 무너지면, 면역계가 숙주 조직을 공격합니다.

질환	자가항체/기전	침범 조직
류마티스 관절염 (Rheumatoid arthritis)	항CCP, RF	활막 → 관절
전신성 홍반성 루푸스 SLE	항이중가닥DNA, 항스미스	다계통 (신장, 피부, 중추신경계)
제1형 당뇨병	항GAD, 항IA2	췌장 β세포
하시모토 갑상샘염 (Hashimoto’s thyroiditis)	항TPO, 항티로글로불린	갑상샘
중증 근무력증 (Myasthenia gravis)	항아세틸콜린 수용체 (anti-AChR)	신경근 접합부

핵심 체크리스트

• 속도, 특이성, 주요 세포 측면에서 선천 면역과 적응 면역을 구별할 수 있다
• MHC 클래스 I과 II 및 항원 제시에서의 역할을 설명할 수 있다
• 백신이 능동 면역을 생성하는 과정을 설명하고, 백신 종류를 비교할 수 있다