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2023.06.29.
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생명과학부 전창덕 교수
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“면역세포도 뱀처럼 허물 벗는다?”
지스트, T임파구 성장 비밀 밝혀
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전창덕 교수 연구팀, ‘면역사령관’ T임파구 증식의 새로운 메커니즘 발견
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허물 벗어야 증식, 못 벗으면 죽게 돼…「네이처 커뮤니케이션스」게재
□ 지스트(광주과학기술원, 총장직무대행 박래길) 생명과학부 전창덕 교수 
연구팀이 ‘면역사령관’ T임파구가 뱀이나 곤충처럼 ‘허물벗기(molting)’
를 해야만 활성화되고 증식할 수 있으며 허물벗기에 실패하면 죽게 된
다는 사실을 밝혀냈다.
  ∘ 허물벗기는 동물이 몸의 일부를 벗겨냄으로써 성장과 재생을 반복하
는 방식으로, 생명 유지에 매우 중요한 과정이다. 껍질을 벗는 곤충
과 뱀뿐 아니라 털갈이를 하는 포유류와 조류도 해당하며 허물벗기
에 실패한 개체는 수명을 다하게 된다.
□ 연구팀은 T임파구가 활성화되고 증식하는데 허물벗기가 필수적이라는 
사실을 최초로 발견했다. T임파구는 포유류의 면역계에서 외부 침입자
에 대한 면역반응을 유도하고 공격하는 일종의 ‘면역사령관’으로, 
그 숫자가 폭발적으로 늘어야 적절히 방어할 수 있기 때문에 T임파구
를 많이 생성할수록 좋은 백신으로 보기도 한다.
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  ∘ 기존에는 침입자를 인식하는 T임파구 수용체(TCR)*의 신호나 사이토
카인** 분비에 의해 T임파구가 활성화된다고만 알려져 있었으나, 연
구팀은 T임파구와 항원제시세포***의 물리적 접촉 후 세포막 일부가 
허물처럼 벗겨지는 현상이 반드시 수반돼야 T임파구가 활성화된다는 
사실을 밝혀냈다. 
  ∘ 연구팀은 T임파구의 활성화를 유도한 후 전자현미경을 통해 T임파구
의 미세융모가 확장된 다음 끊어져 나가는 방식으로 허물벗기 현상
이 일어나는 것을 확인할 수 있었다.
  ∘ 특히 T임파구와 항원제시세포가 접촉할 때 T임파구 표면의 수용체가 
감소하는 현상이 T임파구의 허물벗기 때문에 일어나는 것이며 허물을 
벗지 못하는 T임파구는 증식하지 못하고 죽게 된다는 새로운 사실도 
밝혀졌다.
   T임파구 수용체(TCR): T세포 표면에 발현되는 수용체로, 항원제시세포 표면에 발현된 ‘주요 조직 
적합성 복합체(MHC)’ 수용체와 직접 결합해 항원(침입자)을 인식하고 T세포 활성화 신호를 전달한다.
   ** 사이토카인: 주로 면역세포에서 분비되는 세포활성물질로 면역계의 면역반응 조절에 다양한 역
할을 하지만, 너무 많이 분비될 경우 사이토카인-스톰을 일으키기도 한다.
   *** 항원제시세포: 포유동물 면역계에서 외부 침입자의 정보를 수집해 T임파구에 전달하고, 외부 침
입자 특이적 면역반응을 유도하는 세포들을 말한다. 수지상 세포, 대식세포, B세포 등이 포함된다.
□ 이 메커니즘은 면역세포 수가 급격히 줄어든 암 환자나 바이러스 질
환자를 위한 치료법 개발에 응용할 수 있을 뿐만 아니라, T임파구에서 
허물처럼 떨어져 나간 성분을 항암치료제나 백신 개발에 직접 적용할 
수도 있어 관련 플랫폼을 개발하는 연구도 수행 중이다.
□ 한국연구재단 ‘리더연구자지원사업’을 수행하고 있는 전창덕 교수
는 “기존 연구를 답습하기보다 세계에서 유일한 연구에 도전하고 있
다”며, “T임파구 활성 초기에 발생하는 수용체의 발현 감소가 학계
의 기존 주장과 달리 허물벗기 현상에 의한 것임을 밝혀내 면역학 분
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야에 새로운 패러다임을 제시했다”고 말했다.
□ 전 교수와 국립암센터 김혜란 박사가 지도하고 생명과학부 이선재 교
수가 공동 참여했으며 박정수 박사가 수행한 이번 연구는 한국연구재
단의 리더과학자 연구, 국립암센터 주관 보건복지부의 국가 연구개발
프로그램과 지스트의 지원을 받아 수행됐으며 국제학술지 「Nature 
Communications」에 5월 24일 온라인 게재됐다.  <끝>
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용 어 설 명
1.
면역시냅스(Immunological Synapse) : 
○ 면역 T 세포가 수지상 세포 혹은 바이러스에 감염된 세포와 만났을 때 두 세포의 
결합 부위에 형성되는 구조이다.
2.
전자현미경(Electromicroscopy) : 
○ 빛 대신 전자를 이용하여 물체의 세부 구조를 관찰하는 현미경이다.
3.
공초점 형광 현미경(Confocal) : 
○ 물체에 형광을 발생시킨 후 형광 물질에 특정 색상의 빛을 조사하여 물체의 
세포나 조직에서 발광하는 형광을 측정함으로써, 세포나 조직의 내부 구조를 
관찰하는 현미경이다.
4.
항원(Antigen) : 
○ 포유동물 면역계의 주요 목표물로, 내부로 들어온 외부 물질이나 병원체의 
일부를 항원제시세포들이 다른 면역 세포들에게 알리는 역할을 수행하는 
단백질이다.
5.
주요 조직 적합성 복잡체 (MHC) : 
○ 세포 표면에 발현하여 특정 항원을 표시하며, 면역 세포들이 인식하고 반응할 
수 있도록 도와주는 역할을 수행하는 수용체이다.
6.
미세융모(Microvilli) : 
○ 세포 표면에 존재하는 작은 소포자 모양의 돌출물로, T세포 표면의 미세융모는 
외부 신호와 상호작용하면서 면역반응을 조절하는 역할을 수행한다.
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사 진 설 명
[사진] (왼쪽부터) 생명과학부 전창덕 교수, 박정수 박사
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그 림 설 명
[그림1] T임파구 활성 조건에서 허물벗기 현상을 전자현미경을 통해 관찰
항체 또는 주요 조직 적합성 복합체(MHC)를 이용하여 T임파구의 활성을 
유도했을 시 T임파구의 미세돌기가 확장된 후 끊어져 나가며 끊어진 
미세돌기는 다시 입자 형태로 바뀌는 현상을 전자현미경을 통해 
관찰했다. 이는 T임파구의 활성 후 세포의 표면이 반드시 떨어져 나가는 
현상이 일어나야 정상적인 면역반응을 일으킬 수 있음을 보여준다.
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[그림2] 허물벗기(molting) 이후 T 임파구의 성장과정 모식화
제 ① 과정: T 임파구가 항원제시세포 위에 제시된 항원을 인식하는 모습(미세돌
기의 눈은 TCR을 나타냈고, 다이아몬드는 항원제시세포에 있는 항원을 묘사했음) 
제 ② 과정: 항원제시세포의 표면 위에서 허물벗기(molting)를 하는 T 임파구
제 ③ 과정: 허물벗기 이후에 T 임파구가 폭발적으로 클론증식을 하는 모습
제 ④ 과정: 클론 증식 이후에 비로소 절대 힘을 가진 효과 T 임파구로 성장함  
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논문의 주요 정보
1. 논문명, 저자정보 
 - 저널명: Nature Communications(IF 17.694 2023년 기준)
 - 논문명: Trogocytic molting of T cell microvilli upregulates T cell 
receptor surface expression and promotes clonal expansion
 - 저자 정보: 박정수(제1저자, 박사후연구원), 전창덕 교수(교신저자)