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Immune tolerance to foreign antigens

Food antigens

​사람을 포함하여 모든 동물들은 음식을 통해서 영양분을 얻습니다. 음식에는 음식 항원으로 정의할 수 있는 다양한 종류의 단백질이 존재하기 때문에, adaptive immune system에 의한 면역 반응을 유발합니다. 일반적으로, 음식을 섭취한 후에 염증 반응으로 인한 문제를 겪지 않으므로, 면역계는 음식 항원에 대해서 강한 면역 반응을 유발하지 않고 면역 관용을 유지한다고 여겨지고 있습니다. 단백질 항원에 대한 반응은 주로 CD4+ T cell에 의해서 이루어지기 때문에 음식 항원에 대한 면역 관용에 CD4+ T cell이 중요한 역할을 할 것이지만, 음식 항원에 반응한 CD4+ T cell의 특징에 대해서는 알려진 바가 많지 않습니다.

음식 항원에 대한 CD4+ T cell의 연구를 통해 음식 항원에 반응한 CD4+ T cell은 면역 조절 세포인 Treg이나 Canonical T helper lineage marker를 발현하지 않는 T helper lineage negative(Thlin-) cell로 분화하는 것을 확인하였습니다(Hong SW et al. 2022 Nature). Thlin- cell은 anergic cell과 비슷한 성격을 띄는 비염증성 세포군으로 확인되었지만, Thlin- cell의 특성을 더 이해하기 위한 연구를 하고 있습니다.

음식 항원에 대한 면역 관용 유도에 실패하면, 음식 항원에 대한 염증 반응으로 인해 음식 알레르기(food allergy)나 실리악 병(celiac disease)과 같은 질병이 발생합니다. 하지만, 음식 항원에 대한 면역 관용 유도 및 유지에 왜 문제가 생기는지 그 기전에 대해서는 여전히 잘 알려져 있지 않습니다. 따라서, 본 연구실에서는 CD4+ T cell을 중심으로 음식 항원에 대한 면역 관용이 아닌 감작(sensitization)이 발생하는 기전에 대해서 연구를 하고 있습니다.

​음식 항원와 같이 장(intestine)을 통해 노출되는 항원에 대해서는 주로 면역 관용이 유도되기 때문에 경구 투여 백신(oral vaccine)의 개발에 어려움이 있습니다. 섭취한 항원에 대한 면역 관용이 방해받는 기전 연구를 통해 효과적인 경구 투여 백신을 개발하는 방향으로 연구를 확장해 나갈 것입니다.

Commensal Microbes

동물의 점막 조직에는 수십조의 공생 세균이 집락하고 있습니다. 하지만, 공생 세균에 대해서 강력한 면역 반응을 일으키지 않기 때문에 수많은 공생 세균이 집락할 수 있습니다. 따라서, 면역계는 ​항상 노출되고 있는 외부 항원인 공생 세균에 대해서도 면역 관용을 유지하고 있다고 여겨지고 있지만, 아직 어떻게 면역 관용이 유지되고 있는지에 대해서는 잘 알려져 있지 않습니다. CD4+ T cell과 B cell의 반응을 위주로 공생 세균에 대한 면역 관용 기전을 연구합니다.

Immune tolerance to self-antigens

자가 항원에 대한 면역 관용은 주로 central tolerance에 의해서 유지된다고 알려져 있습니다. Self-specific T cell의 clonal deletion과 regulatory T cells (Tregs)이 주요 기전으로 알려져 있으나, 여러 가지 autoimmune disease model이나 Treg-deficient 동물 모델을 통해 self-specific non-Treg이 자가 면역 반응을 유발하는 것을 알 수 있습니다. 자가 항원에 특이적인 T cell 분석을 통해 자가 항원에 대한 면역 관용을 이해하는 연구를 하고 있습니다. 이를 위해, 자가 항원 유래 T cell epitope의 발굴, 쇼그렌 증후군 환자 샘플을 이용한 자가 면역 반응의 이해와 관련된 연구를 진행중입니다.

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