연세대 생화학과 최현규 교수 연구팀이 미국 조지아공과대 청 주(Cheng Zhu) 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 면역결핍증의 기계 생물학적 발병 원인을 밝혀냈다고 18일 밝혔다.

이 연구는 T 세포와 B 세포 간의 상호작용이 B 세포의 성숙 과정에 미치는 영향을 규명하고, 이 과정에서 CD40과 CD40리간드(CD40L)가 담당하는 중요한 생물물리학적 역할을 새롭게 밝혀냈다.

연구팀은 B 세포의 성숙 과정에서 CD40과 CD40L 간의 기계적 결합이 항체의 종류 전환과 친화성 성숙을 조절하는 데 핵심적인 역할을 한다는 사실을 확인했다. X-연관 과다 IgM 증후군(X-HIgM) 환자의 면역결핍 원인을 설명할 수 있는 중요한 단서를 제공했는데, 이는 CD40L의 돌연변이가 CD40과의 기계적 결합을 방해해 면역 신호 전달을 저해한다는 것이다.

최 교수 연구팀은 T 세포와 B 세포가 접촉할 때 발생하는 물리적 힘을 통해 CD40이 B 세포에서 기계변환신호를 어떻게 활성화하는지를 연구했다. CD40과 CD40L은 결합할 때 ‘캐치 본드’라는 독특한 형태를 형성했다 이는 강한 힘이 가해질 때 결합이 더 오래 지속되는 특성을 보인다.

연구 결과 정상 CD40의 경우 기계적 힘이 캐치 본드 및 신호를 활성화해 항체의 종류 전환을 촉진하지만 X-HIgM 환자의 경우 CD40L 돌연변이로 인해 캐치 본드 형성이 저해되며, 결과적으로 면역 반응에 결함이 발생한다는 사실이 밝혀졌다.

최현규 연세대 교수는 “이번 연구를 통해 B 세포 성숙과 항체 종류 전환에 있어 기계적 신호 전달이 중요하다는 사실을 확인했다”며 “X-HIgM 증후군의 치료 전략 개발에 중요한 기초 자료가 될 것”이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 연세대 미래선도연구사업과 한국연구재단 과학기술분야 기초연구사업의 지원을 받아 수행됐으며 지난 15일 세계적 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 게재됐다.