병원균 감염에 맞서 강한 염증 반응을 일으키려면 두 개의 면역 수용체가 암호를 공유하고 일종의 '공동 작전'을 펴야 한다는 연구 결과가 나왔다.

 이런 메커니즘은 흔히 '이중 로그인(dual login)'으로 통하는 온라인 인증 시스템과 비슷하다고 과학자들은 말한다.

 미국 인디애나대의 위 옌 화학과 조교수팀은 이런 내용의 논문을 18일(현지시간) '미국 국립과학원 회보(PNAS)'에 발표했다.

 이 대학이 온라인(www.eurekalert.org)에 공개한 논문 개요 등에 따르면 독특한 공조 작용이 확인된 건 Dectin-1과 TLR 2 두 면역 수용체다.

 병원체가 감염했을 때 이들 두 수용체가 서로 기능을 올려주면서 최강의 면역 반응을 일으킨다는 건 이미 알려진 사실이다.

 그러나 면역세포가 수용체를 통해 항균 염증 반응을 조절하는 메커니즘은 지금까지 정확히 밝혀지지 않았다.

 면역세포의 간판격인 백혈구가 감염에 맞서 싸우려면 외부에서 침입한 병원균을 먼저 확인해야 한다. 그러면 인체 안에서 병원균 '탐색과 파괴' 반응이 촉발된다.

 백혈구가 외부 병원체를 정확히 효율적으로 탐지하려면 특정한 조합의 면역 수용체와 결합해야 한다. 이런 과정이 제대로 작동하지 않으면 인간은 생명을 위협하는 감염병에 무방비로 노출될 수 있다.

 면역 반응을 조절하기 위해 함께 작동하는 특정 면역 수용체의 '암호(passwords)'를 알아내는 게 중요한 이유가 여기에 있다. 이 암호를 알기만 하면 새로운 감염병 치료법 개발과 암 면역치료법 개선으로 이어질 수 있는 것이다.

 연구팀은 Dectin-1과 TLR 2가 어떻게 면역 반응을 촉발하는지 이해하기 위해 병원균으로 위장한 두 개의 미세 입자를 생명공학 기술로 합성했다.

 일종의 가짜 병원균인 이들 입자는 표면 결합 패턴이 서로 다르지만 Dectin-1과 TLR 2 수용체를 자극할 수 있었다. 연구팀은 상이한 표면 결합 패턴에 따라 면역 반응이 어떻게 달라지는지 관찰했다.

실험 결과, 두 수용체와 결합한 미세 입자가 서로 500㎚ 떨어져 있을 때 백혈구는 최강의 방어력을 보였다.

 위 교수는 "이들 두 수용체는 암 치료에서 면역 반응을 자극하는 데 중요한 작용을 하는 것으로 알려졌다"라면서 "두 수용체를 동시에 겨냥하는 약을 개발하면 훨씬 더 효율적인 암 면역치료가 가능하다는 걸 시사한다"라고 말했다.

 한편 두 수용체가 표면의 대척점에 위치한 '야누스 입자(Janus-particles)'라는 나노기술이 이번 연구에 도움을 줬다고 한다.

 두 수용체 사이의 표면 거리가 균등하지 않으면 입자가 유발하는 면역 반응이 약해진다는 걸 알아낸 게 실험 성공의 열쇠가 된 것이다.