메모리 B 셀

Memory B cell
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B 림프구는 바이러스와 같은 병원균에 대한 항체를 만드는 면역체계의 세포이다.그들은 미래 감염에서 더 빠른 항체 생성을 위해 같은 병원체를 기억하는 기억 세포를 형성한다.

면역학에서 메모리 B 세포(MBC)는 적응 면역 시스템의 일부를 형성하는 B 림프구의 한 종류이다.이 세포들은 2차 림프관의 배아 중심 내에서 발달한다.기억 B세포는 혈류를 정지상태로 순환하며,[1] 때로는 수십년간 순환한다.이들의 기능은 초기 감염 시 부모 B세포를 활성화시킨 항원의 특성을 기억함으로써 기억 B세포가 나중에 같은 항원을 만나면 빠르고 강력한 2차 면역반응을 [2][3]일으키는 것이다.메모리 B 세포는 세포막에 B 세포 수용체(BCR)를 가지고 있으며, 이는 항원을 인식하고 특정 항체 [4]반응을 일으킬 수 있게 해준다.

개발 및 활성화

T세포의존 메커니즘

T세포의존성 발달경로에서는 초기 감염시 모낭 B도우미 T세포(TFH)를 나타내는 항원 또는 1차 면역반응에 [3]의해 순모낭 B세포가 활성화된다.Na've B세포는 2차 림프기관(즉 비장 및 림프절)의 모낭을 통해 순환하며, 림프를 통해 반입된 부유성 외래펩타이드 또는 수상세포(DC)[5]와 같은 항원 제시세포(APC)에 의해 나타나는 항원에 의해 활성화될 수 있다.B세포는 또한 말초에서 외부 항원과 결합함으로써 활성화될 수 있으며, 그 후 2차 림프기관으로 [3]이동한다.펩타이드가 B세포에 결합함으로써 전달되는 신호는 T세포 영역과 인접한 [5]엽단 가장자리로 세포를 이동시킨다.

B세포는 외래펩타이드를 내부화하고 분해하여 세포 표면 단백질인 Class II 주요 조직적합성복합체(MHCII)에 발현시킨다.2차 림프기관 내에서는 대부분의 B세포가 B세포 모낭으로 들어가 배꼽이 형성될 것이다.대부분의 B세포는 결국 혈장 세포나 배아 [3][6]중심 내의 기억 B세포로 분화할 것이다.B세포 난포와 T세포 구역의 경계에서 펩타이드(즉, 펩타이드-MHCII 복합체에 특이적)와 관련된 Ts를 발현하는FH Ts는 MHCII 리간드에 결합할 것이다.T세포는 CD40 리간드(CD40L) 분자를 발현시켜 B세포를 증식시키는 사이토카인을 분비하고 면역글로불린 [7][8]유형을 바꾸는 B세포의 유전자 코드 돌연변이인 클래스 전환 재조합을 겪는다.클래스 스위칭은 메모리 B 세포가 미래의 [3]면역 반응에서 다른 종류의 항체를 분비할 수 있도록 합니다.B 세포는 발현된 전사 인자에 따라 플라즈마 세포, 배아 중심 B 세포 또는 메모리 B 세포로 분화됩니다.전사인자 Bcl-6을 발현한 활성화된 B세포는 B세포 난포에 들어가 배중심 [7]반응을 일으킨다.

일단 배아의 중심부에 들어가면, B세포는 증식을 거치고, 이어서 체세포의 과잉 [3]변이로 알려진 BCR의 유전자 코드 영역의 돌연변이를 겪는다.돌연변이는 특정 항원에 대한 표면 수용체의 친화력을 증가시키거나 감소시킬 것이다. 이것은 친화력 성숙이라고 불리는 과정이다.이러한 돌연변이를 취득한 후, B세포 표면의 수용체(B세포 수용체)는 현재 [9]항원에 대한 친화력을 생식기 중심 내에서 시험한다.표면 수용체의 친화력을 높인 돌연변이를 가진 B 세포 클론은 그들의 동족FH T [2][3][10]세포와의 상호작용을 통해 생존 신호를 받는다.이러한 생존 신호를 수신할 만큼 충분히 높은 친화력을 가지지 않는 B 세포와 잠재적으로 자동 반응하는 B 세포는 선택되고 아포토시스를 [6]통해 죽을 것입니다.이러한 과정은 항원 결합 부위의 가변성을 증가시켜 새로 생성된 모든 B세포가 고유한 [11]수용체를 가집니다.

분화 후, 기억 B 세포는 신체 주변으로 이동하며, 그곳에서 향후 노출 [6][2][3]시 항원과 접촉할 가능성이 더 높아진다.순환하는 B세포의 대부분은 Peyer's patch와 같이 항원과 접촉할 가능성이 높은 신체 부위에 집중된다.

배아 중심 내에서 기억 B 세포로의 분화 과정은 아직 완전히 [3]이해되지 않았다.일부 연구자들은 메모리 B 세포로의 분화가 [6][4]무작위로 일어난다고 가정합니다.다른 가설은 전사인자 NF-δB와 사이토카인 IL-24가 메모리 B [11][3]세포로의 분화 과정에 관여한다는 것을 시사한다.다른 가설은 항원에 대한 친화력이 상대적으로 낮은 B세포가 기억 B세포가 되는 반면, 혈장 세포가 되는 B세포는 상대적으로 친화력이 높은 B세포가 된다는 것이다.

T세포의 비의존 메커니즘

체내에 존재하는 모든 B세포가 체세포 변형을 겪은 것은 아니다.클래스 스위치 재조합을 거치지 않은 IgM+ 메모리 B세포는 메모리 B세포가 생식기 중심과는 독립적으로 생성될 수 있음을 보여준다.

프라이머리 응답

병원체에 감염되면, 많은 B 세포는 이펙터 B 세포라고도 불리는 혈장 세포로 분화하게 되는데, 이 세포들은 첫 번째 보호 항체를 생성하고 [6][2]감염을 제거하는데 도움을 준다.혈장 세포는 병원균에 특정한 항체를 분비하지만 2차 노출에는 반응할 수 없다.항원과 관련된 BCR을 가진 B세포의 일부는 [12]체내에서 장기간 생존하는 기억 B세포로 분화한다.메모리 B 세포는 BCR 발현을 유지할 수 있으며 2차 [6]노출 시 신속하게 반응할 수 있습니다.

보조 응답 및 메모리

1차 면역 반응 동안 생성된 메모리 B 세포는 첫 번째 노출 동안 관련된 항원에 특정됩니다.2차 응답에서는 항원 또는 유사한 항원에 특이적인 메모리 B세포가 [3]응답한다.기억 B세포가 그들의 특정 항원과 다시 맞닥뜨리면, 그들은 증식하고 플라즈마 세포로 분화하며, 플라즈마 세포는 [3]항원에 반응하고 항원을 지웁니다.이 시점에서 혈장 세포로 분화되지 않는 메모리 B 세포는 추가적인 친화성 [3]성숙을 위해 추가적인 등급 전환 또는 체세포 과변환을 겪기 위해 생식기 중심으로 다시 들어갈 수 있다.메모리 B 세포를 혈장 세포로 분화하는 것은 순수 B 세포에 의한 분화보다 훨씬 빠르며, 이는 메모리 B 세포가 보다 효율적인 2차 면역 [4]반응을 만들어 낼 수 있게 한다.기억 B세포 반응의 효율성과 축적은 백신과 부스터 [4][3]주사의 기반이다.

혈장 세포나 생식 중추 세포의 운명을 예언하는 기억 세포의 표현형은 몇 년 전에 발견되었다.메모리 B세포와 네이브 B세포의 발현 마이크로어레이 비교를 바탕으로 메모리 B세포에서만 발현되는 CD80, PD-L2, CD73과 같은 여러 표면단백질이 존재하므로 여러 표현형 서브셋으로 [13]이 세포를 분할하는 역할도 한다.또 CD80, PD-L2, CD73을 발현하는 기억세포가 플라즈마세포가 될 가능성이 높은 것으로 나타났다.반면에, 이러한 종류의 마커를 가지고 있지 않은 세포들은 생식 중추 세포를 형성할 가능성이 더 높다.IgM+ 메모리B 셀은 CD80 또는 CD73을 나타내지 않지만 IgG는+ 그것들을 나타냅니다.또한 IgG는+ 항체를 분비하는 [14]세포로 분화할 가능성이 높다.

수명

기억 B 세포는 수십 년 동안 생존할 수 있으며, 이것은 그들에게 동일한 [3]항원에 대한 여러 번의 노출에 반응할 수 있는 능력을 준다.장기간 지속되는 생존은 B세포의 [6]다른 부분 집합보다 기억 B세포에서 더 많이 발현되는 특정 항아포토시스 유전자의 결과로 가정된다.또한 메모리 B세포는 [4]장기 생존을 위해 항원 및 T세포와 지속적인 상호작용을 할 필요가 없다.

그러나 장기 면역에 중요한 역할을 하지만 개별 기억 B세포의 수명은 제대로 정의되지 않은 채 남아 있는 것이 사실이다.B 세포 수용체(BCR) 트랜스제닉 시스템을 사용한 한 연구에서 (Ig가 분비되지 않아 Ag를 포함한 면역 복합체를 축적하지 않은 H 사슬 트랜스제닉 마우스 모델), 면역 면역체 이후 약 8-20주 동안 메모리 B 세포의 수가 일정하게 유지되는 것으로 나타났다.또한 브로모데옥시우리딘으로 [15]생체 내에서 처리한 실험 후 메모리 B 세포의 반감기는 8~10주 사이인 것으로 추정되었다.쥐의 다른 실험에서, 기억 B세포의 수명은 모낭 순진한 B세포의 [16]수명보다 최소 9배 더 긴 것으로 나타났다.

마커

메모리 B 셀은 일반적으로 셀 표면 마커 CD27에 의해 구별되지만 일부 서브셋은 CD27을 나타내지 않습니다.CD27이 없는 기억 B세포는 일반적으로 B세포가 고갈되거나 HIV, 루푸스, 류마티스 [2][3]관절염과 같은 특정 자가면역 질환과 관련되어 있습니다.

B세포는 전형적으로 등급 전환을 거치기 때문에 면역글로불린 분자의 범위를 발현할 수 있다.특정 면역글로불린 분자의 몇 가지 특정 특성은 아래에 설명되어 있습니다.

  • IgM: IgM을 발현하는 메모리 B 세포는 편도선, Peyer's patch, 림프절에 [3]집중되어 있습니다.기억 B 세포의 이 부분 집합은 2차 면역 [4]반응 동안 증식하고 생식기 중심으로 다시 들어갈 가능성이 더 높다.
  • IgG: IgG를 발현하는 메모리 B 세포는 일반적으로 플라즈마 [4]세포로 분화됩니다.
  • IgE: IgE를 발현하는 메모리 B 세포는 건강한 사람에게 매우 희귀합니다.이것은 IgE를 더 자주 발현하는 B세포가 기억 B세포보다는 플라즈마 세포로 분화되기 때문에 발생할 수 있다.
  • IgD만: IgD를 나타내는 메모리B 셀은 매우 희귀합니다.IgD만을 가진 B세포는 편도선에 [3]집중되어 있다.

메모리 B세포의 확장에 의한 항체 생산을 조절하기 위해 BCR과 TLR의 수신체와 관련된 신호 경로의 통합의 중요성을 언급하는 것이 중요하다.그러므로, 다른 종류의 항체를 분비하기 위해 정보를 제공하는 다른 요소들이 있다.특정 IgG1, Anaphylactic-IgG1, total-IgE의 생산은 TLR2 및 Myd88에 의해 생성되는 신호에 의존한다는 것이 입증되었습니다.또한, [17]생쥐에 대한 생체내 실험에서 나타난 것처럼, 나테린(T. nattereri 어류 독에서 얻은 단백질)에 의해 자극될 때 TLR4에 의해 생성되는 신호는 보조제 역할을 하는 항체 IgE의 합성을 가속화한다.

수용체 CCR6은 일반적으로 최종적으로 MBC로 분화할 B세포의 마커이다.이 수용체는 B세포가 몸 안에서 움직이도록 하는 화학 메신저인 케모카인을 검출한다.메모리 B세포는 이 수용체를 가지고 있어 항원과 [6]조우할 확률이 높은 조직으로 이동할 수 있다.

메모리 B세포는 CCR6의 고레벨 발현과 CCL6 리간드에 대한 화학반응이 순진한 B세포에 비해 높아지는 것으로 나타났다.그러나 CCR6 결핍 마우스에서는 1차 체액 반응과 메모리 B세포의 유지에 영향을 주지 않는다.단, CCR6이 발현되지 않으면 항원이 재노출되었을 때 메모리 B세포로부터의 효과적인 2차 반응은 없다.따라서 CCR6은 기억 B세포가 그들의 동족 항원으로 소환되는 능력뿐만 아니라 이러한 [18]세포의 적절한 해부학적 위치 결정에도 필수적이라는 것을 확인할 수 있다.

서브셋

생식중심 독립기억B세포

이 세포의 서브셋은 활성화된 B 세포와 생식기 중심으로 들어가기 전에 기억 B 세포로 분화됩니다.B세포 엽단 내에서 T와 높은FH 수준의 상호작용을 하는 B세포는 생식기 중앙으로 들어가는 성향이 더 높다.배아 중심으로부터 독립적으로 메모리 B 세포로 발달하는 B 세포는 CD40과 T [4]세포로부터 사이토카인 신호를 경험할 수 있습니다.클래스 전환은 생식기 중심과의 상호작용 전에 발생할 수 있지만 체세포 변환은 생식기 [4]중심과의 상호작용 후에만 발생합니다.체세포 과변환의 부족은 이로운 것으로 가정된다; 낮은 수준의 친화력은 이러한 기억 B세포가 특정 항원에 덜 특화되어 있고 더 넓은 범위의 [11][19][4]항원을 인식할 수 있다는 것을 의미한다.

T비의존형 메모리 B셀

T 비의존 메모리 B 셀은 B1 셀이라고 불리는 서브셋입니다.이 세포들은 일반적으로 복막강에 존재한다.항원에 재도입될 때, 이러한 B1 세포 중 일부는 T [4]세포와 상호작용하지 않고 기억 B 세포로 분화할 수 있다.이 B 세포들은 [20]감염을 없애기 위해 IgM 항체를 생산한다.

T-bet 메모리 B 셀

T-bet B 세포는 전사 인자 T-bet을 발현하는 것으로 판명된 서브셋입니다.T-bet은 클래스 스위칭과 관련되어 있습니다.T-bet B 세포는 또한 세포 내 세균과 바이러스 [21]감염에 대한 면역 반응에 중요한 것으로 생각됩니다.

예방 접종

백신은 면역기억의 개념에 기초하고 있다.비병원성 항원을 유기체에 예방적으로 주입하는 것은 신체가 영속적인 면역학적 기억을 만들어 낼 수 있게 해준다.항원의 주입은 항체 반응을 유도하고 이어서 기억 B세포를 생성한다.이 기억 B세포는 항원에 감염되면 즉시 재활성화돼 [22]질병으로부터 유기체를 효과적으로 보호할 수 있다.

장기수명 플라즈마 세포와 메모리 B 세포는 대부분의 백신에 의해 도출된 장기 체액성 면역의 원인이 된다.예방접종 후 기억 B세포의 수명을 관찰하기 위한 실험을 진행했는데, 이 경우 천연두를 퇴치한 천연두 백신(DryVax)으로 선택되었기 때문에 천연두에 대한 면역기억은 면역기억 B세포의 수명을 알 수 있는 유용한 기준이 된다.타이밍을 설정합니다.연구는 특정 기억 B세포가 수십 년 동안 유지된다는 결론을 내렸고, 이는 면역학적 기억이 강력한 초기 항원 노출 [23]후 B세포 구획에서 오래 산다는 것을 보여준다.

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