NK세포(자연살해세포)란 무엇인가요?

NK세포는 어떤 면역세포인가요?

감기에 걸리면 몸은 그 바이러스에 맞는 항체와 T세포를 만들어 냅니다. 다만 이 맞춤형 방어가 갖춰지기까지는 며칠이 걸립니다. 그 사이 먼저 움직이는 세포들이 있는데, NK세포(Natural Killer Cell, 자연살해세포)가 그중 하나입니다.

NK세포는 골수에서 만들어지는 림프구로, 혈액 속 림프구의 약 10~20%를 차지합니다. 처음 보는 대상이라도 미리 학습할 필요 없이 곧바로 반응한다는 점에서 선천 면역에 속합니다. 바이러스에 감연된 세포나 비정상적으로 변해 가는 세포를 찾아 제거하고, 신호 물질을 내보내 다른 면역세포를 불러 모으는 역활도 합니다.

NK세포는 다시 두 무리로 나뉩니다. 표면에 CD56 단백질이 많은 CD56bright 세포는 주로 신호 물질을 만들어 면역 반응을 조율하고, CD56이 적은 CD56dim 세포는 혈액 속 NK세포의 대부분을 차지하며 직접 공격하는 쪽을 맡습니다.

NK세포는 이상 세포를 어떻게 알아보나요?

NK세포가 정상 세포와 이상 세포를 구별하는 방식은 신호의 저울질에 가깝습니다. 표면에는 공격을 재촉하는 신호를 받는 활성 수용체와 공격을 멈추게 하는 신호를 받는 억제 수용체가 함께 있고, 어느 쪽이 더 강한지에 따라 반응이 정해집니다.

정상 세포는 표면에 MHC 클래스 I이라는 자기 표식을 달고 있습니다. NK세포의 억제 수용체(KIR 등)가 이 표식을 읽으면 공격하지 않습니다. 바이러스에 감염되거나 변이가 생긴 세포는 이 표식이 줄어드는 경우가 많고, 대신 스트레스를 받을 때 나타나는 단백질(MICA, MICB, ULBP 등)이 표면에 올라옵니다. 활성 수용체인 NKG2D가 이 단백질을 붙잡으면 저울이 공격 쪽으로 기웁니다.

공격이 결정되면 NK세포는 표적 세포에 바짝 붙어 세포독성 과립을 내보냅니다. 퍼포린이 세포막에 구멍을 내고, 그 틈으로 들어간 그랜자임이 세포가 스스로 사멸하도록 만듭니다.

나이가 들면 NK세포는 어떻게 달라지나요?

나이가 들면 면역 전체가 서서히 달라지는데, 이를 면역노화(Immunosenescence)라고 합니다. NK세포도 예외가 아닙니다.

먼저 구성이 바뀝니다. 신호 물질을 만드는 CD56bright 세포는 줄고, 분화를 마친 CD56dim 세포의 비중이 커집니다. 세포 하나하나의 힘도 약해집니다. 나이 든 사람의 NK세포는 표적 세포와 맞닿은 자리로 퍼포린을 내보내는 양이 젊은 사람보다 적고, 그만큼 살상 능력이 떨어지는 것으로 보고되었습니다. IFN-γ 같은 신호 물질을 만드는 능력도 줄어듭니다.

다만 나이만으로 모든 것이 정해지지는 않습니다. 신체 기능과 인지 기능이 잘 유지된 건강한 노년층에서는 NK세포의 수와 기능이 비교적 잘 보존된다는 관찰이 있습니다. 운동과 영양 같은 생활 요인이 NK세포 상태에 영향을 준다는 설명이 함께 나오는 이유입니다.

NK세포와 노화 세포는 어떤 관계인가요?

세포는 손상이 쌓이면 분열을 멈추고 노화 세포(Senescent Cell)가 되기도 합니다. 손상된 세포가 더 늘어나지 않도록 막는 안전장치로, 상처 회복이나 암 억제에도 쓰이는 정상적인 과정입니다.

문제는 이 세포들이 쉽게 사라지지 않는다는 데 있습니다. 노화 세포는 분열은 멈췄지만 대사는 계속하면서 IL-6, IL-8, MMP 같은 염증 관련 물질을 주변에 내보냅니다. 이를 SASP(노화 관련 분비 표현형)라고 부릅니다. 젊을 때는 노화 세포가 면역계에 의해 비교적 빨리 정리되지만, 나이가 들면 정리가 늦어지면서 조직에 쌓이고 낮은 수준의 만성 염증이 이어집니다. 노화(Aging)와 염증(Inflammation)을 합쳐 인플라마징(Inflammaging)이라고 부르는 상태입니다.

NK세포는 이 정리를 맡는 면역세포 가운데 하나입니다. 노화 세포 표면에도 앞서 말한 스트레스 단백질이 늘어나는데, NK세포가 NKG2D로 이를 알아보고 제거한다는 사실이 실험 연구로 확인되었습니다. 노화 세포만 골라 없애는 이런 작용을 세놀리틱(Senolytic)이라고 부릅니다.

노화 세포가 그냥 당하고만 있지는 않습니다. 일부는 NK세포의 억제 수용체(NKG2A)를 자극하는 HLA-E를 늘려 공격을 피하거나, 스트레스 단백질을 떼어 내 눈에 띄지 않게 숨기도 합니다. NK세포의 기능이 떨어지는 시기와 노화 세포가 숨는 방법이 겹치면서 노화 세포가 쌓인다는 설명입니다.

동물 연구에서는 노화 세포를 유전적으로 제거했을 때 노화 관련 변화가 늦어졌다는 결과가 보고되면서 노화 세포를 줄이는 방법에 관심이 커졌습니다. 약물로 노화 세포를 없애는 세놀리틱 약물 연구와 함께, 몸이 원래 가진 NK세포의 정리 기능을 활용하는 접근이 연구되는 배경입니다.

자가 NK세포 투여 연구는 어디까지 와 있나요?

자가 NK세포 투여는 본인 혈액에서 NK세포를 분리해 몸 밖에서 수를 늘리고 활성을 높인 뒤 다시 정맥으로 넣는 방식입니다. 노화와 관련해서는 아직 초기 연구 단계이며, 지금까지 나온 사람 대상 연구는 규모가 작습니다.

2022년 발표된 한 연구에서는 40~70대 성인 5명에게 배양한 자가 NK세포를 투여한 뒤 혈액 면역세포의 노화 지표(p16, β-갈락토시다아제)를 추적했습니다. 투여 2주 뒤 지표가 낮아졌다가 3개월 무렵 다시 원래 수준 쪽으로 올라갔고, 두 차례 투여한 2명에서는 감소한 상태가 더 길게 이어졌습니다. 관찰 기간 동안 이상반응은 보고되지 않았습니다. 다만 대조군이 없고, 연구를 진행한 기업이 연구비를 지원한 사례 연구입니다

같은 해 발표된 또 다른 연구는 건강한 중년 37명 가운데 32명에게 자가 NK세포를, 5명에게 생리식염수를 투여해 비교했습니다. 투여 후 4주 동안 노화되거나 지친 T세포의 비율과 일부 염증 관련 물질이 줄었다고 보고했습니다. 이 역시 혈액 지표를 짧은 기간 관찰한 결과입니다.

정리하면, 자가 NK세포 투여 뒤 혈액 속 노화 지표가 달라졌다는 초기 보고는 있지만, 이것이 실제 노화 속도나 질병 예방으로 이어지는지는 아직 확인되지 않았습니다. 더 큰 규모의 대조 연구가 필요하다는 점은 이 분야 연구자들이 공통으로 지적하는 부분입니다. 더라인성형외과의 NK세포 프로그램도 이런 연구 현황을 바탕으로 안내하고 있습니다.

NK세포 주사와 줄기세포 주사는 무엇이 다른가요?

둘 다 정맥으로 세포를 넣는다는 점은 같지만, 쓰는 세포와 목적이 다릅니다. NK세포는 이상 세포를 찾아 제거하는 면역세포이고, 줄기세포는 조직의 회복과 재생에 관여하는 세포입니다.

준비 과정도 다릅니다. NK세포는 혈액에서 얻은 세포를 전문 세포처리시설에서 약 2주간 배양해 수를 늘려야 합니다. 반면 줄기세포IV는 지방이나 혈액에서 얻은 세포를 원내에서 당일 분리·정제해 쓰는 방식입니다. 목적이 달라 함께 계획하기도 하며, 순서와 병행 여부는 건강 상태에 따라 정합니다.

NK세포 주사 전에 알아 두어야 할 점

NK세포 주사는 질환을 치료하거나 노화를 되돌리는 방법이 아닙니다. 면역 상태를 살피고 관리하는 여러 방법 가운데 하나로 보는 것이 정확합니다. 암 예방이나 치료, 기존 치료를 대신하는 목적으로 쓰지 않습니다.

투여 후 일시적인 미열, 오한, 피로감, 주사 부위 멍이 나타날 수 있고 드물게 알레르기 반응이 생길 수 있습니다. 병력과 복용 중인 약에 따라 진행이 어려운 경우도 있어 사전 검사와 상담이 먼저입니다. 병원을 고를 때는 세포를 실제로 배양하는 시설이 어디인지, 어떤 품질 검사를 거치는지 확인해 보시기 바랍니다.

자주 묻는 질문