병리학적 자가 면역 질환과 면역 결핍증

자가 면역 질환의 정의와 종류와 면역 반응이 일어나지 않는 면역학적 관용에 대해 살펴보겠습니다. 그리고 이에 따른 선천성 및 후천성 면역 결핍증의 질환과 HIV의 병리학적 기전에 대해 알아보겠습니다.

자가 면역 질환이란?

사람에게 있어서 자가 항원에 대한 면역 반응은 여러 질환의 원인이 될 수 있습니다. 어떤 질병이 자가 면역 질환의 범주에 속하기 위한 세 가지 조건이 있습니다. 첫째, 질병의 표적으로 인정되는 자기 항원에 대한 자가 면역 반응이 존재해야 합니다. 둘째, 그와 같은 자가 면역 반응이 조직 손상에 의한 이차적인 반응이 아니라 일차적인 병리학적 중요성을 갖는다는 임상적 의의가 있어야 합니다. 셋째, 그 질병에 대한 다른 분명한 원인이 없어야 합니다. 이런 조건을 충족시키는 질병으로 전신홍반루푸스와 자가 면역 혈액 질환 등이 있으며 이들은 기본적으로 면역학적 자기 관용의 소실에서 발생하는 것으로 추측하고 있습니다. 

면역학적 관용

면역학적 관용이란 한 개체가 특정 항원에 대해서만 면역 반응을 일으킬 수 없는 상태를 말합니다. 면역학적 결핍이 대부분의 항원에 대하여 면역 반응이 일어나지 않는 것에 비하여 면역학적 관용이란 특정 항원에 반응하지 못하는 점을 제외하면 정상적인 면역기능을 유지하고 있는 상황을 의미합니다. 면역학적 관용의 대상은 자기 항원일 수도 있고 외부의 항원일 수도 있습니다. 특히 정상적으로 자기에 대한 면역학적 파괴가 없어야 할 것이라는 점에서 자기 관용은 반드시 유지되어야 자가 면역 질환을 피할 수 있습니다. 자기 자신에 없는 외부 항원도 항원의 주입 방법에 따라 면역 반응이 아닌 면역학적 관용이 유도될 수 있습니다. 자기 관용을 포함한 면역학적 관용은 기전에 따라 크게 두 종류로 분류할 수 있는데 중추관용과 말초 관용이 있습니다.

 

1) 중추 관용

T 세포와 B 세포의 발달 과정에서 극히 다양한 종류의 항원 수용체가 가슴샘과 골수 등의 일차 조혈 기관에서 만들어지는데 이는 태어난 후 만날 수많은 항원에 대처하기 위해서입니다. 그러나 이 과정에서 자가 반응성 림프구도 만들어지며 이들 중 특히 자가 반응성이 강한 항원 수용체를 가진 세포를 제거하는 클론 삭제 과정이 림프구의 발달 과정에서 진행되는데 이를 중추 관용이라고 합니다. T 세포 선택 과정의 양성 선택과 음성 선택 중 음성 선택 과정이 중추 관용에 해당하는 것입니다.

 

2) 말초 관용

자가 반응성 림프구는 정상인의 말초에 다양하게 존재하지만 자가 면역 질환을 일으키지 않습니다. 그 이유는 클론의 무력화로 어떤 조건에서 항원을 만난 림프구가 오랫동안 비가역적으로 그 기능이 불활성화되기 때문입니다. 항원 특이성을 갖는 T 세포가 활성화되기 위해서는 보조 활성 신호를 받아야 하는데 그에 해당하지 않는 표면 단백이 존재하지 않을 경우 해당 T 세포는 불완전하게 활성화되고 그 결과 무력한 상태에 빠지게 됩니다. 따라서 자가 반응성 림프구는 보조 활성 신호 없이 지속적인 항원 수용체 신호만을 받으며 말초로 나오자마자 바로 무력화되어 자가 면역 질환을 일으키지 않는 것입니다. 

자가 면역 질환의 종류

1) 전신홍반루푸스

전신홍반루푸스는 온몸의 장기에서 일어날 수 있고 만성적으로 반복되는 염증을 일으키는 염증성 전신 면역자가 질환입니다. 발열이 동반되기도 하며 사구체신염, 관절염, 빈혈 등의 다양한 임상 증상을 나타냅니다. 전형적인 환자로서 20~30대의 젊은 여성에서 나비 모양의 안면 발진과 관절통, 흉막염이 나타나는 경우가 있고 특징적으로 자가 항체, 그중에서 세포핵 성분에 대한 자가 항체가 검출됩니다. 핵 항체는 DNA에 대한 항체, 히스톤에 대한 항체, RNA와 결합한 비 히스톤 단백에 대한 항체, SM 항원에 대한 항체로 대별되며 이 중 DNA와 SM 항원에 대한 항체가 있을 경우에는 진단적입니다.

 

2) 쇼그렌 증후군

50대 여성에서 침샘과 눈물샘이 면역 병리학적 기전에 의해 분비가 감소하여 결막염이나 구강 내 건조증을 일으키는 만성 염증을 일으키는 자가 면역 질환입니다. 이 면역 질환에서는 B 세포의 악성 전환에 의한 악성 림프종이 생길 수 있습니다. 침샘과 눈물샘 주위로 림프구의 침윤이 나타납니다. 원인 및 발병 기전은 분명하지는 않으나 류마티스관절염인자, 항핵항체 등이 알려져 있습니다. 

임상 소견은 눈물이 없어지기 때문에 각막상피가 건조해져 염증이 생기고 궤양이 따르게 됩니다. 그리고 기관지염 및 폐렴을 동반할 수 있습니다. 

 

3) 다발성 근염(피부근염)

만성 염증성 근 질환이며 여러 곳의 근섬유들을 침범하므로 다발성 근염이라고 합니다. 다른 면역학적 질환, 특히 전신피부경화증과 잘 동반되어 나타납니다. 정상적으로 골격 근육 세포는 주조직적합항원을 표현하지 않지만 이 질환에서는 제1형 주조직적합항원의 표현이 증가하고 특정 자가항원을 인식하는 T 세포와 활성화된 대식세포의 침윤이 관찰됩니다. 발생 빈도는 드물며 40~60세에서 주로 발생하고 때로는 5~15세에서도 발병하는 변형이 있습니다. 원인은 잘 알려지지 않았지만 세포 매개 면역에 의해 조직 손상이 일어나는 것으로 추정하고 있습니다.

 

면역 결핍증이란?

면역 결핍 증후군은 면역 기전의 이상으로 초래되는 모든 질환을 지칭합니다. 크게 일차 면역 결핍증과 이차 면역 결핍증으로 나눌 수 있는데 일차 면역 결핍증은 대부분 특정 유전자의 결함에 따른 면역 기전의 장애에 의하여 발생합니다. 반면 이차 면역 결핍증은 감염, 영양실조, 노화, 면역 억제 치료, 항암 치료 등의 합병증으로 발생하며 사람 면역 결핍 바이러스에 의한 후천 면역 결핍 증후군이 가장 심각한 예입니다. 또한 결핍된 성분에 따라 분류하여 B 세포, T 세포, 보체의 이상 등으로 나눌 수 있지만 하나의 결함 유전자가 여러 다른 세포에서 기능할 경우에는 복합적인 결함이 나타나 하나의 범주로 분류하기 어려운 경우도 있습니다.

 

1차(선천성) 면역 결핍증의 종류

1) 중증 복합 면역 결핍증

림프계 줄기세포의 결함에 의해 발생하는 질환이며 T 세포와 B 세포 모두에서 발육상 결함이 나타나므로 선천적인 면역 결핍증 중에서 가장 심한 형태의 질환입니다. 흉선은 정상적으로 내려오지 못하고 면역 글로불린을 생산하는 림프조직 내 림프계 세포가 없으므로 혈청 내 면역 글로불린이 없게 됩니다. 치료는 골수 이식을 시행할 수밖에 없으며 면역이 없으므로 생후 6개월 이후부터 중증 감염이 반복되는데 원인균으로는 사슬알균, 녹농균, 수막염균 등의 화농균이 많습니다. 이러한 세균 감염 시 적절한 항생제의 선택이 치료에 중요합니다.

 

2) 흉선 저형성

이 질환은 가슴샘이 형성되지 못하는 발달 장애이며 T 세포 발달 부전에 의한 세포 매개 면역의 결핍이 특징적입니다. 가슴샘은 태생 6~8주경에 세네 번째 인두실로부터 발생하며 부갑상샘이 동일 부위에서 발생하므로 가슴샘 무형성증 환자의 일부에서는 세포 매개 면역의 결핍 외에도 부갑상샘 결핍에 의한 테타니 증세 및 우측대동맥궁 같은 심장 및 대혈관의 선천 기형도 동반될 수 있습니다. 그 결과 심한 저칼슘혈증이 생기고 어릴 때 사망하게 되는데 이 경우를 디조지증후군이라고 합니다.

 

3) 브르톤형 선천성 무감마글로불린혈증

성염색체 열성 유전을 하므로 남자에게서 주로 나타나고 임상적으로 특징은 B 세포 발육이 안 되어 말초 혈액 내 B 세포가 없고 림프절과 비장 내 B 세포가 없으며 반응성 여포와 형질 세포도 관찰되지 않습니다. 따라서 혈청 내 면역 글로불린이 거의 없습니다. 반면에 흉선의 발육은 정상이기 때문에 T 세포의 기능도 정상이고 지연 과민 반응이나 동종 이식 거부 반응은 모두 정상 소견을 나타내는 면역 결핍증 질환입니다.

2차(후천성) 면역 결핍증

후천성 면역 결핍증 또는 에이즈(AIDS)라고 하며, 점차 증가하는 추세입니다. AIDS는 CDC에서 정의하고 있는 것은 혈청  HIV검사와 지시 질환의 유무를 기준으로 판단합니다. 원인균은 RNA 레트로바이러스에 속하며 이 바이러스는 T-보조 세포를 공격합니다. HIV가 T 림프구에 들어가면 세포가 사망하거나, 잠복 감염이 일어나서 HIV 항체가 혈청 내에 나타나게 됩니다. 그러나 항체 B 세포 기원의 면역 글로불린은 보호 역할을 못 하므로 HIV 바이러스 혈증은 계속됩니다.  성 접촉, 직접적인 전파, 주사(수혈이나 약물 남용)등으로 전파가 가능합니다. 오염된 피나 주사 바늘에 접촉되는 경우도 있습니다. 또 타액, 눈물 등 체액으로 전파가 가능하지만 빈도는 낮습니다.

HIV감염의 증상과 병기는 아래와 같습니다.

 

1) 잠복기 : 수혈을 기준으로 하면 어른은 약 8년, 어린이는 약 2년 정도의 잠복기가 있습니다. 그러나 감염 후 에이즈가 몇 % 발생하는지는 잘 알려지지 않았습니다.

 

2) 면역계의 변화 : T-보조 세포가 혈액 내에서 감소합니다. 억제 T 세포보다는 보조 T 세포가 주로 감소되므로 혈액 내 보조 T 세포 : 억제 T 세포의 세포비가 감소합니다. 이와 유사한 경우도 있을 수 있으니 이 결과가 반드시 에이즈를 진단하는 것은 아닙니다. 그러나 어떤 원인에 의하든 보조 T 세포가 감소하면 결국 기능적인 면역 결핍증이 됩니다.

 

3) 에이즈 관련 복합체 : 일반적인 증상은 피로감, 설사, 체중 감소 등입니다. 림프절 소견은 반응성 림프 여포의 증식이 관찰되며 그것을 지속성 전신성 림프절염이라고도 합니다. 

 

4) 지속성 전신성 림프절염 : 에이즈에 위험률이 높은 사람에서는 전신적이며 지속적인 림프절 종대가 관찰되고 발열도 동반됩니다. 이런 사람은 아직 에이즈의 발병은 없으나 HIV 항체를 혈액 내 갖고 있습니다. 림프절 내에서도 바이러스가 검출되기도 하나 이들 중 약 10% 정도에서 나타납니다. 림프절은 여포 증식, 부신 피질 증식, 크고 분명한 림프 여포와 그 주위 외투 지역의 소실이 특징입니다.

 

5) 에이즈는 HIV 감염의 최종 단계입니다. HIV양성 환자는 여러 가지 기회감염과 암종이 발생할 뿐만 아니라 일단 에이즈가 되면 신속히 진행하여 면역 저하로 인하여 기회감염이나 악성 종양이 발생하며 사망하게 됩니다. 

후천성면역결핍증(HIV)