이 책의 특징

- 면역학에 관련된 초기 개념 및 역사적 발전의 내용을 많이 포함

- 그림과 사진, 급속히 발전된 최신 기술과 내용이 추가되어 이해하기 쉽게 구성

- 각 장의 마지막에 웹주소를 제공하여 추가 정보를 얻을 수 있도록 함

역자서문

Kuby 면역학 8판 발간에 즈음하여

대한미생물학회에서 면역학 교과서 간행사업으로 Kuby 면역학 8판의 번역을 마무리하여 출간함을 회원과 더불어 매우 기쁘게 생각합니다. 이 책의 번역과 교정에 참여하여 주신 본 학회 집필진께 깊은 감사의 말씀을 올립니다.

Kuby 7판이 출간된 지 6년 여가 지나 8판의 내용과 비교 해보니 그동안 면역학이 학문적으로 얼마나 빨리 발전하였는지 알 수 있는 기회가 되었습니다. 최근 생명 기술의 발전으로 각 방면에서 학문적인 진보가 급속도로 증가하고 있는 데 면역학이 그 핵심에 있다고 해도 과언이 아닐 정도입니다. 면역학은 전통적으로 감염에 대한 방어를 담당하는 신체 기전으로 이해하던 상태에서 이제는 microbiota에 따른 면역 균형 조절, 암 면역치료의 새로운 영역에서의 발전, 단일세포 분석기술을 통한 세분화된 세포군의 동정, 면역과 대사의 관련성 등 그 기능이 다양하고 중요하게 되었습니다.

면역학에 대해 일반적으로 갖는 인상은 복잡하고 어렵다는 것입니다. 면역학은 신체 방어를 담당하는 학문이기 때문에 기전이 정교하고, 복잡하며, 빠르게 발전하는 분야입니다.

그러므로 판을 거듭할수록 내용이 더해지고 복잡해져 전체적인 상호관계 맥락을 이해하기 어려워집니다. Kuby 8판은 면역학에 관련된 초기 개념 및 역사적 발전의 내용을 많이 포함하였고, 이에 따른 그림과 사진, 최근에 급속도로 발전하고 있는 기술과 내용이 추가되어 이해하기 쉽게 구성되었습니다.

각 장의 마지막에 웹주소를 제공하여 추가 정보를 얻을 수 있도록 하였습니다.

본 8판을 한글판으로 발간하면서 목적으로 둔 것은 내용을 쉽게 하고 군더더기를 축소하여 페이지가 너무 늘어나지 않으면서, 핵심 사안으로 가독성을 높이는 것이었습니다. 과거에 비하여 많은 면역학 용어가 우리말화되어 익숙해지고 있으나 아직도 생소한 용어나 사람 이름 등은 가독성을 떨어뜨리는 경우가 있습니다. 흔히 들어보기 어려운 용어, 다양한 표현법을 갖는 용어, 사람 이름이나 지명은 한글(영어)로 병기하거나 이해하기 쉬운 쪽의 언어를 택하였습니다. 또한 각 장의 초반에 나오는 용어는 가능하면 한글(영어)로 병기 표기하였고, 가능하면 7판에 사용된 용어와 의학용어사전을 기준으로 통일하였습니다. 그러나 용어 정리가 완벽하지 않은 부분이 있을 수 있어 너그러운 이해를 부탁드립니다. 아울러 원문의 일부 사진이나 논문에서 인용된 일부 데이터 등은 대치하거나 참고문헌 출처를 표시하여 찾아볼 수 있도록 하였습니다.

Kuby 면역학 8판은 그림으로 쉽게 잘 요약되어 있으며, 최신 내용까지 포함하고 있어서 비전공자가 이해하기에도 편하고, 전공자에게도 매우 유익한 정보를 제공하는 책이라 볼 수 있습니다. 이 책이 면역학을 공부하고 연구하는 분들에게 조금이라도 유익한 책으로 쓰이기를 바라는 마음입니다. 끝으로 본 교과서가 발간되기까지 수고를 해주신 학회 회원과 편집위원께 큰 감사를 드립니다. 본 책이 발간되도록 수고해주신 범문에듀케이션 관계자 여러분의 수고에 학회와 집필진을 대표하여 감사를 드립니다.

2020년 2월

대한미생물학회 면역학 교과서 편집위원장 신전수​ 

Kuby 면역학 제8판 발간에 즈음하여 iii

Chapter 1

면역계의 개요 1

면역학의 역사적 발전 2

초기 백신접종에 의한 면역학의 태동 2

백신접종은 현재 시행되고 있는 세계적 기획사업이다 3

면역학은 감염병에 대한 백신개발보다 더 광범위한 학문이다 6

면역은 체액성 면역과 세포성 면역이 있다 6

면역계는 외부 이물질을 어떻게 인지하는가? 10

포유 동물의 면역반응을 이해하기 위한 중요한 개념 12

병원체는 여러 모습으로 침입하여 자연방어벽을 허문다 12

면역반응은 공격에 대비하기 위하여 곧바로 준비된다 12

병원체 인지 분자들은 유전자 해독이나 DNA 재배열에 의해 생성된다 14

면역 관용은 면역계의 숙주공격을 피할 수 있게 한다 16

면역반응은 선천면역과 적응면역의 상호작용으로 일어난다 16

면역세포와 면역 분자는 몸 전체에 존재한다 17

적응면역만이 전형적인 기억능력이 있다 18

면역계의 이로운 점, 불리한 점, 그리고 해로운 점 20

부적절한 면역반응들은 많은 질병들을 유발할 수 있다 20

면역반응은 조직이식을 어렵게 만든다 24

암 역시 면역학자들에게 독특한 도전을 제공한다 25

결론 25

참고문헌 26

추천 웹 주소 26

연습문제 26

Chapter 2

면역계 세포, 기관 및 미세환경 29

조혈과 면역계를 구성하는 세포 30

조혈 줄기세포는 적혈구와 백혈구를 포함한 다양한 혈액세포로 분화한다 31

조혈 줄기세포는 골수계 세포와 림프계 세포로 분화한다 33

골수계 세포는 감염 시 최초로 반응하는 세포이다 37

림프계 세포는 적응면역반응을 조절한다 41

일차림프기관: 면역세포가 생성되는 기관 46

조혈의 장소는 배아 발달단계에서 변환된다 46

골수는 성체에서 조혈의 주요 장소이다 48

가슴샘은 T 세포가 성숙하는 일차림프기관이다 50

이차림프기관: 면역반응이 시작되는 기관 52

이차림프기관은 몸 전체에 분포하며 해부학적인 특징을 공유한다 52

혈관계와 림프계는 림프기관과 감염된 조직을 연결한다 53

림프절은 매우 전문화된 이차림프기관이다 54

비장은 혈액매개병원체(blood-borne pathogen)에 대한 면역반응을 조절한다 57

방어기관들도 이차림프조직을 가진다 59

삼차림프조직 또한 면역반응을 조절하고 유지하는 데 관여한다 59

결론 62

참고문헌 63

추천 웹 주소 64

연습문제 64

Chapter 3

면역의 인지와 반응 67

면역 수용체-리간드 상호작용의 일반적 성질 68

수용체-리간드 결합은 다수의 비공유결합으로 이루어진다 68

수용체-리간드 결합강도를 표현하는 방법 69

수용체와 리간드 간의 상호작용은 다가일 수 있다 69

단백질 사슬 발현의 조합은 수용체의 리간드 결합 다양성을 증가시킬 수 있다 70

적응면역 수용체 유전자는 각 림프구에서 재배열된다 71

면역반응 동안 수용체와 리간드의 발현 수준은 변할 수 있다 71

세포-세포 상호작용 시 리간드의 국소 농도는 매우 높을 수 있다 72

많은 면역 수용체는 면역글로불린 도메인을 포함한다 72

면역 항원 수용체는 세포막이나 세포질에 존재하거나 분비될 수 있다 73__

면역 항원 수용체 체계 74

BCR은 분비되는 항체와 같은 항원 특이성을 갖는다 75

T 세포의 항원 수용체는 MHC 단백질과 동반된 항원을 인지한다 81

선천면역의 수용체는 병원체의 보존된 분자들과 결합한다 86

사이토카인과 수용체 87

사이토카인은 작동하는 기능과 거리에 따라 기술된다 88

사이토카인은 다면성, 중복성, 상승작용, 길항작용 및 연쇄반응 유도의 속성을 보인다 89

IL-1 패밀리의 사이토카인은 전염증성 신호를 증진시킨다 91

클래스 1 사이토카인은 공통된 구조 모티프를 공유하지만 그 기능이 다양하다 91

클래스 2 사이토카인은 3가지 인터페론 패밀리로 나뉘어진다 92

종양괴사인자 패밀리의 사이토카인은 수용성이거나 막 결합된 형태이다 94

IL-17 패밀리의 사이토카인과 수용체는 가장 최근에 확인되었다 95

케모카인은 백혈구의 이동을 유도한다 95

세포 신호전달의 이해를 위한 개념적 뼈대 97

리간드 결합은 수용체의 이량체화나 다량체화를 유도할 수 있다 97

리간드 결합은 수용체나 수용체 결합 관련 분자의 티로신 잔기 인산화를 유도할 수 있다 97

Src-패밀리 인산화효소는 많은 면역세포의 활성화에 중요한 역할을 한다 99

세포 내 연결단백질은 신호전달 경로의 구성원을 모은다 100

일련의 공통된 하류 작동기의 중계를 거치면서 신호는 세포 핵으로 전달된다 101

모든 리간드-수용체 신호가 전사 변화를 일으키지는 않는다 102

면역반응: 면역계 인지의 결과물 102

단백질 발현 변화는 백혈구의 감염 조직으로의 이동을 촉진한다 102

활성화된 큰포식세포와 호중구는 적응면역 없이 병원체를 제거할 수 있다 103

항원 활성화는 수지상세포의 최적화된 항원제시를 유도한다 103

수지상세포와 T 세포의 사이토카인 분비는 부가적인 면역반응을 유도한다 103

항원 자극은 T 및 B 세포의 장기 생존을 촉진한다 104

항원 결합은 T 세포의 분열과 분화를 촉진한다 104

항원 결합은 B 세포의 분열과 분화를 촉진한다 104

결론 106

참고문헌 106

추천 웹 주소 107

연습문제 107

Chapter 4

선천면역 111

감염에 대한 해부학적 방어체계 113

상피방벽은 병원체들이 인체 내로 침입하는 것을 차단한다 115

항미생물 단백질들과 펩티드들은 잠재적 침입체들을 제거한다 115

세포성 선천면역반응 수용체들과 신호전달체계 117

Toll-유사 수용체(TLR)는 세포외 병원체들의 다양한 분자들에 대한 반응을 유도한다 118

C형 렉틴 수용체는 세포외 병원체의 표면 탄수화물과 결합한다 124

NOD-유사 수용체는 세포질내 병원체의 PAMP들과 결합한다 125

ALR은 세포질내 DNA와 결합한다 126

RLR은 세포질내 바이러스 RNA들을 인지한다 129

cGAS와 STING은 세포질내 DNA와 dinucleotides에 의해 활성화된다 130

선천면역의 작용기전 131

PRR 신호전달경로에 의해서 유도되는 선천면역 단백질들의 발현 131

포식작용은 병원체를 제거하는 중요한 작용기전이다 136

조절된 세포사멸은 병원체의 제거에 기여한다 141

선천면역반응에 의한 국소 염증반응의 유도 142

선천성 림프구 세포들 143

NK 세포는 세포독성작용이 있는 ILC이다 144

ILC 세포군은 각기 독특한 사이토카인들을 생산하고 서로 다른 역할을 한다 145

선천면역과 염증반응의 조절과 회피 146

선천 및 염증반응은 해로울 수 있다 146

선천면역과 염증반응은 양성적으로 그리고 음성적으로 조절된다 149

병원체는 선천면역과 염증반응을 회피하는 기전들을 진화시켜 왔다 150__

선천면역과 적응면역계 간의 상호작용 150

선천면역계는 적응면역반응들을 활성화시킨다 151

수지상세포에 의한 병원체 인지는 조력 T 림프구 아군의 분화에 영향을 미친다 151

PAMP를 포함한 일부 항원들은 조력 T 림프구에 비의존적으로 B 세포를 활성화시킬 수 있다 153

면역보강제는 선천면역반응들을 활성화시켜 백신의 효율을 증진시킨다 153

일부 병원체 제거 기전들은 선천면역과 적응면역반응에서 공유된다 154

선천면역의 보편성 154

선천면역계 구성 요소 중 일부는 식물과 동물계에 걸쳐 공통적으로 관찰된다 154

무척추동물과 척추동물의 선천면역반응은 공통점과 차이점이 동시에 존재한다 155

결론 156

참고문헌 158

추천 웹 주소 159

연습문제 160

Chapter 5

보체계 163

보체활성화의 주요 경로 164

고전경로는 항원에 결합하는 항체에 의해 시작된다 166

렉틴경로는 수용성 단백질이 미생물 항원을 인지할 때에 시작된다 171

대체경로는 3가지 방법으로 시작된다 172

세 가지 보체활성화경로는 C5 전환효소 형성과 MAC 생성단계로 모인다 176

보체의 다양한 기능 177

보체수용체는 보체로 표지된 병원체와 작동세포를 연결한다 177

보체는 감염에 대한 숙주방어를 증강시킨다 181

보체는 선천면역과 적응면역을 연결하는 역할을 한다 184

면역반응 수축기에서 보체의 역할 185

보체활성화 조절 187

보체활성은 단백질의 짧은 반감기와 숙주세포 표면 조성에 의해 수동적으로 조절된다 187

C1 억제인자 C1INH는 C1인자의 해리(dissociation)를 촉진하다 187

붕괴촉진인자가 C3 전환효소의 붕괴를 촉진한다 187

I인자는 C3b와 C4b를 분해한다 189

CD59(프로텍틴, protectin)은 MAC 공격을 억제한다 190

카르복시펩티드분해효소는 아나필락시스 독소 C3a와 C5a를 불활성화시킨다 190

보체결핍증 190

미생물의 보체 회피 전략 193

보체계의 진화론적 기원 194

결론 196

참고문헌 196

추천 웹 주소 197

연습문제 197

Chapter 6

림프구 수용체 유전자의 구성과 발현 201

면역글로불린 유전자 구조의 수수께끼 202

과학자들이 항체 유전학의 두 초기 이론적인 모델을 제안했다 202

혁신적인 실험으로 면역글로불린 경쇄를 암호화하는 여러 유전자 조각들을 밝혀냈다 204

면역글로불린 유전자의 다중 유전자 구성 207

k 경쇄 유전자는 V, J 그리고 C 조각들을 포함한다 207

l 경쇄 유전자는 쌍을 이루는 J와 C 조각을 포함한다 209

중쇄 유전자 구성에는 VH, D, JH 그리고 CH 조각들이 포함된다 210

성숙한 B 세포에서 발견되는 항체 유전자는 DNA 재조합의 산물이다 210

V(D)J 재조합의 기전 210

림프구의 V(D)J 재조합은 고도로 조절된 순차적 과정이다 211

재조합은 신호서열에 의해 유도된다 212

유전자 조각들은 다양한 종류의 단백질에 의해 연결된다 214

V(D)J 재조합은 잘 조절된 일련의 과정을 통해 일어난다 216

미감작 B 세포에서 항체 다양성을 생성하는 5가지 기전 221

염색질의 변화를 수반하는 V(D)J 유전자 재조합의 조절 221

B 세포 수용체의 발현 226

각 B 세포는 하나의 중쇄와 하나의 경쇄만을 합성한다 226

잠재적인 자기반응성 수용체들의 수용체 편집은 경쇄에서 일어난다 228

mRNA 잘라 잇기(splicing)는 분비형 Ig 및 막-결합형 Ig 발현을 조절한다 229

T 세포 수용체 유전자와 발현 232

TCR 단백질 구조의 이해가 TCR 유전자를 발견하는 과정에서 중요하였다 232

두 개의 다른 실험실에서 b 사슬 유전자가 동시에 발견되었다 232

a-사슬 유전자를 탐색하다가 g-사슬 유전자를 대신 찾다 234

TCR 유전자는 V, D, J 클러스터의 유전자 조각으로 배열된다 234

TCR 유전자 조각의 재조합은 다른 속도로 일어나며, ab 및

gd T 세포는 분화의 다른 단계에서 만들어진다 236

TCR 유전자 조각의 재배열 과정은 면역글로불린 유전자 재조합과 매우 유사하다 236

TCR 발현은 대립유전자형질 배제에 의해 조절된다 239

결론 239

참고문헌 240

추천 웹 주소 240

연습문제 241

Chapter 7

주조직적합복합체와 항원제시 245

제1형 및 제2형 MHC 분자의 구조와 기능 246

제1형 MHC 분자는 큰 당단백질 무거운 사슬과 작은 단백질 가벼운 사슬로 구성된다 246

제2형 MHC 분자는 두 개의 동일하지 않은 막결합 당단백질 사슬로 구성된다 248

제1형 및 제2형 MHC 분자는 펩티드 결합 부위에 다형성을 나타낸다 248

MHC 유전자의 구성과 유전 251

MHC 유전자자리는 세 종류의 MHC 분자를 암호화한다 251

MHC 유전자의 대립유전자들은 일배체형이라는 연관된 집단으로 유전된다 254

MHC 분자는 공동우성으로 발현된다 255

제1형과 제2형 분자는 개체와 종 모두에서 다양성을 나타낸다 255

MHC 다형성은 주로 항원 결합 홈에 제한된다 258

MHC 분자의 역할과 발현 양상 260

MHC 분자는 내인성 및 외인성 항원 모두를 전달한다 262

제1형 MHC 발현은 몸 전체에 발견된다 262

제2형 MHC 분자의 발현은 일차적으로 APC에 제한된다 263

MHC 발현은 조건에 따라 변화된다 263

MHC 대립유전자는 면역반응성에 중요한 역할을 한다 265

T 세포는 자기 MHC 대립유전자에 의해 전달된 펩티드를 인지한다 266

구분되는 항원처리공정 및 전달 경로에 대한 증거 269

항원처리와 전달의 내인성 경로 270

펩티드는 단백질분해효소 복합체인 프로테아좀에 의해 생성된다 271

펩티드는 세포질에서 거친 세포질세망(RER)으로 운반된다 271

샤페론은 제1형 MHC 분자가 펩티드와 결합되도록 돕는다 272

항원처리 및 전달의 외인성 경로 273

펩티드는 세포내이입 소포로 유입된 항원으로부터 생성된다 274

불변 사슬은 제2형 MHC 분자를 세포내이입 소포로 수송한다 274

펩티드는 CLIP을 축출하면서 제2형 MHC 분자와 결합한다 275

비통상적 항원처리 및 전달 276

수지상세포는 제1형 MHC 분자를 통해 외인성 항원을 교차 제시할 수 있다 276

APC에 의한 교차 제시는 미감작 CD81 T 세포의 활성화에 필수적이다 278

비펩티드 항원의 전달 278

결론 281

참고문헌 281

추천 웹 주소 282

연습문제 282

Chapter 8

T 세포 발달 287

초기 가슴샘세포 발달 289

가슴샘세포는 4개의 이중음성 단계를 거쳐 발달한다 289

가슴샘세포는 ab 또는 gd T 세포 수용체를 발현한다 290

DN 가슴샘세포는 b-선택을 거쳐서 증식과 분화가 일어난다 292

양성선택과 음성선택 293

가슴샘세포는 가슴샘에서 MHC 제한을 “학습”한다 294

T 세포는 양성선택과 음성선택을 거친다 296

양성선택으로 MHC 제한을 보장한다 297

음성선택(중추 면역관용)은 자기관용을 보장한다 300

선택의 역설: 왜 양성선택된 모든 세포를 제거하지 않는가? 302

대안 모델로 가슴샘 선택 역설을 설명할 수 있다 304

양성선택과 음성선택은 동시에 일어나는가, 아니면 순차적으로 일어나는가? 304

계통결정 305

계통결정을 설명하기 위해 여러 모델이 제안되어 왔다 305

전사인자 Th-POK와 Runx3는 계통결정을 조절한다 307

이중양성 가슴샘세포는 다른 종류의 세포로 결정될 수도 있다 307

가슴샘으로부터 퇴장과 최종성숙 307

자기관용을 유지하는 그 밖의 다른 기전 308

TREG 세포는 면역반응을 억제하도록 조절한다 308

면역관용의 말초기전은 자가반응성 가슴샘세포에 대해서도 보호한다 309

결론 310

참고문헌 310

추천 웹 주소 312

연습문제 312

Chapter 9

B 세포의 발달 315

골수 내 B 세포 발달 317

B 세포 발달단계는 세포 표면 마커, 유전자 발현 및 면역글로불린 유전자 재배열의 변화를 수반한다 317

림프구 분화의 최초 단계는 공통림프전구세포가 생성되는 것이다 319

B 세포 발달의 후기단계에서는 B 세포 표현형과 면역글로불린 유전자의 단계적 재배열 과정이 일어난다 322

골수 내 미성숙 B 세포는 관용 유도에 매우 민감하여 자기반응(self-reactive) 세포는 제거된다 327

비장에서 B 세포 발달의 완성 330

T1과 T2 transitional B 세포는 비장에서 형성되고 생존과 자가반응성에 대한 선택과정을 거친다 330

T2 B 세포는 성숙 소포 B-2 B 세포(mature follicular B-2 B cell)를 만든다 333

T3 B 세포는 주로 자기반응성과 면역무반응(anergy)을 나타낸다 333

B-1 세포 및 가장자리구역 B 세포의 발달과 특성 335

B-1a, B-1b 및 가장자리구역 B 세포는 B-2 B 세포와 표현형 및 기능 면에서 서로 다르다 336

B-1a B 세포는 별개의 발달계통에서 유래된다 337

B 세포와 T 세포 발달의 비교 338

결론 340

참고문헌 342

추천 웹 주소 343

연습문제 343

Chapter 10

T 세포 활성화, 조력 아집단 분화 및 기억 345

T 세포 활성화와 두 신호 가설 346

TCR 신호는 ‘일차 신호'을 제공하여 T 세포 활성화를 확립한다 346

보조자극신호는 T 세포 활성과 분화에 필요하다 350

보조자극신호가 없으면 클론성 면역무반응이 일어난다 352

사이토카인이 ‘삼차 신호'를 제공한다 354

APC는 미감작 T 세포에게 보조자극리간드와 사이토카인을 제공한다 354

초항원에 의한 T 세포 활성화 355

조력 T 세포 분화 356

조력 T 세포는 여러 아집단으로 나뉜다 357

조력 T 세포 아집단 분화는 분극화 사이토카인이 결정한다 359

각 작동 조력 T 세포는 고유 특징을 가진다 360

조력 T 세포 아집단 분화는 융통성이 있다 366

조력 T 세포 아집단은 정상 면역반응과 면역질환에 매우 중요하다 367

T 세포 기억 369

미감작 T 세포, 작동 T 세포, 기억 T 세포는 다른 세포막 분자를 발현한다 369

기억세포 아집단은 분포 조직과 기능이 다르다 370

기억세포의 기원과 기능에 대해 많은 의문이 있다 370

결론 371

참고문헌 372

추천 웹 주소 373

연습문제 374

Chapter 11

B 세포 활성화, 분화 및 기억 발생 377

T 세포 의존 B 세포 반응 379

미감작 B 세포는 항원을 림프절과 비장에서 만난다 381

세포에 결합된 항원을 B 세포가 인식하면 면역 시냅스 형성은 최대치에 이른다 383

항원의 BCR 결합은 B 세포 내 신호전달 경로를 활성화시킨다 384

B 세포는 보조수용체를 통해서도 신호를 수신하고 전파한다 386

B 세포는 항원제시세포로부터 항원을 얻기 위해 하나 이상의 방법을 사용한다 387

항원 수용체 결합은 내재화와 항원제시를 유도한다 388

T 세포-의존 반응의 초기 단계는 케모카인에 의한 B 세포 이동으로 특징된다 388

자극된 B 세포의 운명의 특이성은 전사인자의 발현에 의존한다 392

T 세포 의존적 B 세포 반응: 분화와 기억 생성 393

일부 활성화된 B 세포는 일차 초점을 형성하는 형질세포로 분화한다 393

다른 활성화된 B 세포는 소포로 이동하고 종자중심 반응을 시작한다 394

체세포 과돌연변이와 클래스변환재조합의 원리 398

T 의존적 항원을 인지하는 기억 B 세포는 종자중심 안과 밖 모두에서 생성된다 401

새로 생성된 대부분의 B 세포는 일차 면역반응의 마지막에 소실된다 405

T 세포 비의존 B 세포 반응 406

T 세포 비의존 항원은 T 세포 조력 없이 항체생성을 자극한다 406

두 가지 새로운 B 세포 서브클래스는 T 세포 비의존 항원에 대한 반응을 매개한다 407

B 세포의 음성적 조절 410

CD22를 통한 음성적 신호는 양성적 BCR 매개 신호와 균형을 이룬다 411

FcgRIIb 수용체를 통한 음성적 신호전달이 B 세포 활성화를 억제한다 411

CD5는 B 세포 신호의 음성적 조절자로서 작용한다 411

B-10 B 세포는 IL-10을 분비함으로써 음성적 조절자로 작용한다 412

결론 412

참고문헌 413

추천 웹 주소 414

연습문제 414

Chapter 12

작동 세포 반응: 항체매개면역반응과 세포매개면 역반응 417

항체매개 작동기능 418

항체는 다양한 방법으로 병원체, 독소 및 해로운 세포로부터 보호한다 418

다른 항체 종류는 다른 작동기 기능을 매개한다 421

Fc 수용체는 항체의 다양한 작동기능을 매개한다 424

방어적 작동기능은 항체의 클래스에 따라 다르다 427

질병 치료에 사용되는 항체의 역할 428

세포매개면역반응 428

CTL은 TCR 활성화를 통하여 감염된 세포나 종양 세포를 인식하여 제거한다 428

자연살해(natural killer)세포 활성은 활성화 신호 및 억제 신호의 균형에 의존한다 441

NKT 세포는 선천면역계와 적응면역계의 가교 역할을 한다 447

결론 447

참고문헌 450

추천 웹 주소 451

연습문제 451

Chapter 13

장벽 면역: 점막과 피부의 면역학 455

장벽 면역계에서의 공통 주제 457

모든 장벽의 표면은 하나 이상의 상피세포 층으로 싸여 있다 457

장벽 기관들에는 상피세포나 이차림프조직과 상호작용하는 선천면역세포와 적응면역세포들이 상주하고 있다 461

장벽 면역계는 미생물총에 대한 면역관용과 염증성 반응을 모두 일으킨다 462

장면역 463

장은 서로 다른 해부학적 단면들과 조직층들로 조직화되어 있다 464

장 상피세포들은 표현형과 기능이 다양하다 467

단계 설정: 장내 면역 항상성 유지하기 469

장면역계는 미생물총과 상피세포들 사이에 장벽을 유지시킨다 469

항원은 다양한 방법으로 장 내강으로부터 항원제시세포로 전달된다 470

장에서의 면역 항상성은 몇 가지 유형의 선천면역세포와 적응 면역세포에 의해 촉진된다 470

소장과 대장은 서로 다른 면역계를 갖는다 475

공생 미생물은 장에서 면역관용적인 분위기를 유지시키는 것을 돕는다 476

급작스런 작동: 침입에 대한 장면역계의 반응 477

장면역계는 해로운 병원체를 인지하고 반응한다 477

장면역계는 제1형과 제2형 반응 양쪽 모두를 시작할 수 있다 479

장내세균 불균형(dysbiosis), 염증성 장질환, 만성 소화 장애증 482

다른 장벽 면역계 483

호흡기 면역계는 장면역계와 많은 특성을 공유한다 484

비강내 백신 487

피부는 고유한 장벽 면역계이다 488

결론 490

참고문헌 490

추천 웹 주소 491

연습문제 492

Chapter 14

시공간 속의 적응면역반응 495

건강한 조직에서의 면역세포: 항상성의 유지 496

일차림프기관과 이차림프기관 사이를 순환하는 미감작 림프구 496

혈관 밖 유출이 일어나려면 각각 특징적인 분자가 관여하는

네 가지 단계를 거쳐야 한다 499

림프절의 그물망구조를 훑으면서 항원을 찾는 미감작 림프구 503

항원에 대한 면역반응: 선천면역반응 504

선천면역세포는 패턴인지수용체를 통해 항원과 결합하여 활성화된다 505

항원은 두 가지 서로 다른 형태로 들림프관을 통해 이차면역기관으로 이동한다 505

APC는 가공된(processed) 항원을 가지고 이차림프기관의 T 림프구 구역으로 이동한다 507

가공되지 않은 그대로의 항원은 B 세포 구역으로 도착한다 508

혈액으로 직접 들어온 항원은 비장 가장자리구역의 고유한 APC가 포획한다 509

항원과 림프구의 첫 만남 509

미감작 CD4+ T 림프구는 항원과 결합 후 움직임을 멈춘다 509

B 림프구는 림프절의 소포과 곁겉질 사이의 경계부위에서 CD4+ T 림프구의 도움을 받는다 510

역동적인 이미지분석으로 종자중심에서 B 림프구와 T 림프구에 대한 새로운 정보를 얻음 511

림프절에서 CD8+ T 림프구는 여러 세포와의 상호작용을 통해 활성화된다 512

일차 면역반응에 대한 요약 514

일차 면역반응의 초반에 중추기억 T 림프구로의 분화가 시작된다 514

면역반응은 10~14일이 지나면 감소한다 516

작동세포와 기억세포의 작용 517

활성화된 림프구는 림프절을 떠나 다양한 조직을 순환한다 517

케모카인 수용체와 부착분자는 기억/작동 림프구가 말초조직으로 이동하게 한다 518

면역반응의 예 520

톡소플라스마증에서의 CD8+ T 림프구 반응 520

단순헤르페스바이러스 감염에 대한 상주기억 T 림프구의 면역반응 521

조직 이식편에 대한 숙주의 면역세포 반응 522

리스테리아 감염증과 DC의 관계 524

종양에 대한 T 림프구의 반응 524

조절 T 림프구는 다양한 방법으로 면역반응을 억제한다 524

결론 525

참고문헌 525

추천 웹 주소 526

연습문제 526

Chapter 15

알레르기, 과민반응 및 만성 염증 529

알레르기: 제1형 과민반응 531

IgE 항체는 제1형 과민반응과 관련이 있다 531

다양한 알레르기 항원은 제1형 과민반응을 유발한다 531

Fc´ 수용체의 가교결합 결과로 인한 항원 결합에 의해서 IgE 항체가 작용한다 533

IgE 수용체 신호전달은 엄격히 조절된다 537

과립구는 제1형 과민반응과 관련 있는 분자들을 생성한다 537

제1형 과민반응은 초기와 후기 반응에 의해 특징지어진다 539

제1형 과민반응의 다양한 범주들이 있다 539

제1형 과민반응에 대한 감수성은 환경적, 유전적 요인의 영향을 받는다 543

알레르기 반응에 대한 진단 테스트 및 치료가 가능하다 548

알레르기 반응의 발달 550

항체 매개형(제2형) 과민반응 551

수혈 부작용은 제2형 반응의 일례이다 551

신생아용혈증은 제2형 반응으로 발생한다 553

약물에 의해서 용혈성 빈혈이 발생할 수 있다 554

면역복합체-매개(제3형) 과민반응 555

면역복합체는 다양한 조직을 손상시킬 수 있다 555

면역복합체-매개 과민반응은 자연히 소실될 수 있다 555

면역복합체-매개 반응에서 자가항원이 관여할 수 있다 556

Arthus 반응은 국소 제3형 과민반응이다 556

지연형(제4형) 과민반응 557

제4형 DTH 반응은 항원 감작에서 시작한다 557

감작 항원에 대한 이차 노출은 DTH 반응을 유도한다 557

피부검사로 DTH 반응을 검출할 수 있다 559

접촉성 피부염은 제4형 과민반응이다 559

만성 염증 560

감염은 만성 염증을 일으킨다 561

만성 염증의 비감염 원인이 있다 562

비만은 만성염증과 관련 있다 563

만성 염증은 전신 질환을 유발할 수 있다 563

결론 565

참고문헌 566

추천 웹 주소 567

연습문제 567

Chapter 16

면역관용, 자가면역과 장기이식 571

면역관용의 형성과 유지 572

항원의 격리, 또는 회피는 공격으로부터 자기항원을 보호하는 하나의 방법이다 573

중추면역관용의 진행은 일차림프기관에서 일어난다 573

말초면역관용을 매개하는 세포는 일차림프기관 이외에서 발생된다 575

많은 면역세포 유형이 항-자기반응을 억제하기 위하여 말초에서 작동한다 576

자가면역(autoimmunity) 580

특정 장기를 표적으로 하는 자가면역질환 581

몇몇 자가면역질환은 전신적이다 585

내외 요소 모두는 자가면역질환의 감수성을 촉진할 수 있다 588

무엇이 자가면역을 일으키는가? 590

일반적인 면역억제부터 표적 면역치료까지의 자가면역질환의 치료 591

이식면역학 594

이식의 수요는 높지만 장기의 공급은 여전히 낮다 594

공여자(donor)와 수여자(recipient) 간의 항원 유사성은 이식 성공을 향상시킨다 597

어떤 장기는 다른 장기들보다 이식에 더 적합하다 597

공여자와 수여자로 적합한 사람을 찾는 것에는 조직적합성 사전평가가 필요하다 600

동종이형이식 거부는 면역특이성과 면역기억의 규칙을 따른다 601

이식편 거부는 예측 가능한 임상 과정을 거친다 601

면역억제 요법은 일반적이거나 표적 특이적일 수 있다 606

동종이형이식의 면역관용은 특정한 경우에 선호된다 608

결론 610

참고문헌 610

추천 웹 주소 611

연습문제 611__

Chapter 17

감염질환과 백신 615

감염을 막는 장벽과 벡터의 중요성 616

감염 장소와 면역반응의 연관 618

점막 또는 장벽의 감염은 통상 TH2 반응으로 조절한다 618

세포 외 병원체는 세포 외의 도구로 인식하고 공격한다 618

세포 내 감염을 막기 위해서는 감염된 세포의 인식이 필요하다 620

바이러스 감염 620

항바이러스 선천면역반응은 적응면역반응을 유도하는 데 중요하다 621

많은 바이러스가 항체에 의해 중화된다 622

세포매개 면역은 바이러스 억제에 중요하다 622

바이러스는 숙주의 방어작용을 회피할 수 있다 623

면역 기억의 각인은 향후 바이러스에 대한 감수성에 영향을 미친다 623

세균 감염 626

세포내 세균과 세포외 세균에 대한 면역반응은 다르다 626

세균은 방어기전을 회피할 수 있다 626

기생충 감염 628

원충 기생충은 다양한 단세포 진핵세포를 포함한다 628

연충은 흔히 가벼운 면역반응만을 유도한다 629

진균 감염 629

선천면역은 대부분의 진균증을 막는다 629

병원성 진균에 대한 면역도 획득할 수 있다 631

신종감염병 632

최근 출현한 신종감염병 632

감염질환은 여러 요인으로 재출현한다 634

백신 634

기초 연구와 효과적인 백신 설계 634

보호면역은 능동 면역접종 혹은 수동 면역접종을 통해 얻어진다 635

수동 면역접종은 만들어진 항체들을 투여하는 것이다 635

효과적인 백신을 위한 전략 637

접합백신과 다가백신은 항원성과 접종효과를 증가시킨다 642

백신의 효과를 증가시키기 위해 면역보강제를 사용한다 644

결론 644

참고문헌 645

추천 웹 주소 645

연습문제 645

Chapter 18

면역결핍장애 651

일차 면역결핍 652

일차 면역결핍증은 생애 초기에 발견될 수 있다 652

복합면역결핍은 적응면역을 저해한다 655

B 세포 면역결핍은 하나 혹은 그 이상의 항체 동형의 생산을 억제한다 659

선천면역계의 혼란이 적응면역반응에 영향을 준다 660

보체결함은 일반적으로 흔하다 662

NK 세포 결핍은 바이러스 감염과 암에 대한 감수성을 증가시킨다 662

면역조절을 저해하는 면역결핍증은 자가면역으로 나타날 수 있다 662

면역결핍장애는 대체요법으로 치료된다 663

면역결핍 동물모델은 기본적인 면역기능 연구에 사용되고 있다 664

이차 면역결핍 665

이차 면역결핍증은 다양한 요인에 의해 유발될 수 있다 666

HIV/AIDS는 전 세계적으로 많은 인명을 위협하고 있다 666

레트로바이러스 HIV-1이 AIDS의 원인 병원체이다 668

HIV-1은 감염된 사람의 체액과의 긴밀한 접촉으로 전파된다 670

체외 연구는 HIV의 구조와 생명주기를 밝혀낸다 672

CCR5 또는 CXCR4 보조수용체에 대한 선호를 갖는 HIV 변종은

감염에서 다른 역할을 한다 674

HIV 감염은 점진적인 면역기능 손상을 일으킨다 675

시간 경과에 따른 변화는 AIDS의 진행으로 이어진다 676

항레트로바이러스 요법은 HIV 복제, 질병의 진행, 감염 전파를 막는다 679

백신이 HIV/AIDS 대유행을 막는 유일한 길일 수 있다 683

결론 684

참고문헌 687

추천 웹 주소 687

연습문제 688

Chapter 19

암과 면역계 691

용어와 암 발생 692

DNA 변형이 축적되거나 유전자 전위가 일어나 암을 유발할 수 있다 693

암과 관련된 유전자들은 세포 증식과 생존을 조절한다 693

다단계 과정에 의한 악성 형질전환 발생 696

종양항원 699

종양특이항원은 독특한 단백질 서열을 가지고 있다 699

독특한 발현 양상을 보이는 정상세포 단백질이 종양연관항원이 될 수 있다 700

암에 대한 면역반응 702

면역편집에 의해 종양성장의 억제와 촉진이 모두 가능하다 702

선천면역과 적응면역 경로들이 암의 인지와 제거에 참여한다 703

암 생존을 촉진하는 면역반응 요소들 707

종양세포들은 면역인지와 세포자살을 회피하도록 진화했다 708

항암 면역요법 709

종양세포를 표적으로 하는 단클론항체 710

종양특이 T 세포의 증식 및 제작 713

항종양면역반응을 항진시키는 치료용 종양백신 713

관문 차단을 이용한 보조조절 신호의 조작 715

결론 718

참고문헌 718

추천 웹 주소 718

연습문제 719

Chapter 20

면역학 연구기법 721

항체 제작 721

다클론항체는 항원에 특이적인 B 림프구의 여러 클론에서 분비된다 721

단클론항체는 단일 B 림프구에서 유래된다 722

단클론항체는 실험실 혹은 병원검사실에서 목적에 따라 변형될 수 있다 723

면역침강을 기반으로 하는 실험기법 724

면역침강은 용액에서 이루어질 수 있다 724

면역침강은 젤 기질 안에서도 이루어질 수 있다 725

면역침강을 이용하여 세포 및 조직에서 특정 단백질을 분리할 수 있다 725

혈구응집반응은 적혈구 표면에 부착된 항원을 검출하는 데 사용된다 726

혈구응집반응은 바이러스 혹은 항바이러스 항체를 검출하는 방법으로 사용된다 727

세균응집은 세균에 대한 항체 검색에 사용된다 727

고형 지지물에 부착된 분자를 이용한 항체 검사 727

방사면역측정법은 체내의 중요한 단백질과 호르몬을 측정하는 데 사용된다 727

ELISA 검사는 효소로 표지된 항원 혹은 항체를 이용한다 728

간접 ELISA (indirect ELISA) 728

ELISPOT 측정법 731

웨스턴 블롯법으로 단백질 혼합물에서 특정 단백질을 검색할 수 있다 731

항원-항체 반응의 친화력 측정 방법 732

평형 투석법은 항원에 대한 항체의 친화력 측정에 사용된다 732

표면 플라스몬 반향법(SPR)은 항체 친화력 측정에 가장 흔히 쓰이는 방법이다 733

세포 및 세포 내 구조물의 현미경 관찰을 위한 항체 염색 735

면역세포화학법과 면역조직화학법은 고정된 조직의 영상화를 위해 효소표지 항체를 이용한다 735

전자현미경은 항체와 결합된 항원을 금 비드를 이용하여 관찰한다 735

면역형광 기반 영상 기술 735

형광은 세포와 분자를 가시화하기 위해 이용된다 735

공초점 형광현미경은 선명한 3차원 이미지를 제작할 수 있다 737

다광자 형광현미경은 변형된 공초점 현미경이다 738

생체 내 영상화는 생체 면역반응을 관찰할 수 있게 한다 739

온전한 염색질의 DNA 서열 분석과 시각화 740

유세포분석과 세포분류 740

정교한 소프트웨어를 통해 검체의 개별 세포 집단을 동정할 수 있다 743

유세포분석기와 FACS는 임상적으로 중요하게 이용된다 744

다색 형광 데이터 분석은 매우 정교한 소프트웨어를 필요로 한다 744

CyTOF는 항체를 이용하여 질량분석한다 745

자성을 이용하면 무균적으로 쉽게 세포를 분류할 수 있다 746

세포주기의 분석 746

세포분열은 적정 thymidine 흡수법에 의해 최초로 측정되었다 746

세포분열 발색 측정법은 신속하며, 방사성 물질의 사용을 피할 수 있다 746

BrdU 기반 세포분열 측정법은 항체를 통해 신규 합성 DNA를 탐지한다 747

PI는 세포 집단의 세포주기 양상을 분석할 수 있다 747

CFSE는 세포분열 추적에 이용된다 748

세포사멸의 분석 748

51Cr 방출 검사법으로 세포사멸을 최초로 측정하였다 748

형광표지 아넥신 A5는 사멸세포의 세포막 바깥에 위치한 포스파티딜세린을 측정한다 748

TUNEL 검사법은 사멸세포의 DNA 분절을 측정할 수 있다 749

Caspase 검사법은 세포사멸에 관여하는 효소의 활성을 측정하는 것이다 750

염색질의 구조 분석 750

염색질 면역침강법은 단백질-DNA 상호작용을 분석한다 750

염색체 구조 포획 기술은 원거리의 염색체 DNA 간 상호작용을 분석한다 751

CRISPR-Cas9 751

실험 동물 연구기법 753

동물 실험은 동물 보호 법률에 따라 수행되어야 한다 753

순계는 실험 간 편차를 최소화시킨다 753

유사유전자형 마우스는 면역반응에 대한 특정유전자의 기능 연구에 이용된다 754

입양전달기법은 분리된 세포 집단의 특성을 연구하는 생체실험이다 755

형질전환 동물이란 인공적으로 유전자가 주입된 동물이다 755

유전자주입 및 유전자제거 기술은 내인성 유전자의 기능부전 또는 유전공학적으로 변형된 유전자로 치환할 수 있다 755

Cre/lox 체계는 특정조직에서 유도성 유전자결손을 가능하게 한다 757

참고문헌 759

추천 웹 주소 760

연습문제 761

부록1 CD 항원 763

부록2 사이토카인과 관련 JAK-STAT 신호전달 분자 770

부록3 케모카인과 케모카인 수용 776

용어해설 779

문제해답 805

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