사이토카인(cytokine)의 역할과 종류, 사이토카인 폭풍이란?

사이토카인(cytokine)의 역할과 종류, 사이토카인 폭풍이란?

CONTENTS
· 사이토카인(cytokine)의 역할
· 사이토카인의 종류
· 사이토카인 폭풍이란?

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사이토카인(cytokine)의 역할

사이토카인은 주로 면역계 세포에서 분비되는 저분자 단백질로 세포 간 상호작용에 관여하고 주변 세포에 영향을 미치고 있습니다. 사이토카인을 방출하는 세포로는 대식세포(선천면역세포), 림프구(B 및 T림프구) 및 기타 면역세포가 포함됩니다. 

 

사이토 카인의 주된 역할은 면역 세포를 목적 부위에 집적하는 기능, T세포 등 면역계의 세포의 분화를 유도하는 기능, 면역계를 활성화하고 병원체 등의 이물질을 제거하는 기능 등이 알려져 있습니다. 참고로 하나의 사이토카인이 생산되면 이에 호응하여 차례로 다른 사이토카인이 유도되는 현상을 사이토카인 캐스케이드라고 부릅니다.

 

사이토카인은 체내 조직에서 국소적으로 활성화되거나 혈액과 림프를 순환합니다. 사이토카인과 호르몬의 차이는 사이토카인이 훨씬 적은 양과 낮은 농도로 분비된다는 것입니다. 

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사이토 카인의 종류

 

사이토 카인에는 많은 종류가 있고 특히 면역과 염증 반응 등의 체내 방어시스템과 관련이 높지만 세포의 증식, 분화, 복구 등에 관련된 것도 있습니다. 사이토카인은 인터페론(IFN), 인터루킨(IL), 케모카인(CCL), 콜로니 자극 인자, 종양 괴사 인자(TNF), 증식 인자 (EGF, FGF, TGF-β 등) 등 다양한 종류가 있으며 지금도 발견이 계속되고 있습니다. 이 중에서 생체내의 다양한 염증 증상을 일으키는 사이토카인(IL--6, TNF-α 등)을 염증성 사이토카인이라고 부르는 한편 염증 증상을 억제하는 작용을 가지는 사이토카인(IL-10, TGF-β 등)을 항염증성 사이토 카인이라고합니다.

 

대표적인 사이토카인의 종류는 다음과 같습니다. 

 

인터루킨(IL) 류

인터루킨은 현재 30종류 이상이 있으며 백혈구의 일종인 림프구나 호중구 등의 면역세포로부터 분비됩니다. 면역세포의 분화, 증식, 활성화, 세포사멸에 작용하며 면역을 조절하는 역할을 담당합니다. L-1, IL-4, IL-6과 같은 염증 매개체, 강력한 항염증성 사이토카인인  IL-10, T 및 B 세포의 신호 전달과 관련된 기타 인터루킨을 포함합니다

 

인터페론(IFN) 류

인터페론 류의 사이토카인은 바이러스에 감염된 세포 등을 공격하는 NK(Natural Killer) 세포(림프구의 일종)나 선천 면역을 담당하는 대식세포를 활성화시켜 바이러스와 종양 세포의 증식을 억제하는 작용을 합니다. 항바이러스약이나 항암제로도 쓰이며 다발성 골수종, 뇌종양의 치료에 사용되고 있습니다. IFN-α, IFN-β, IFN-γ 가 포함됩니다.

 

케모카인(Chemokine)류

케모카인 류는 50종류 이상 존재하며 염증부에서 많이 생산되고 백혈구 등의 면역세포를 염증부위로 이동을 유도하는 작용을 합니다.

 

종양 괴사 인자(TNF)류

주로 선천 면역을 담당하는 대식세포에서 생산되어 종양 세포의 사멸과 염증반응을 유도합니다. α 와 β가 있으며 특히 TNF-α는 대표적인 염증성 사이토카인으로 알려져 있습니다. 

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사이토카인 폭풍이란?

사이토카인 폭풍(cytokine storm)이란, 바이러스의 침입이나 약물 투여 등의 원인으로 면역계의 균형이 무너져 사이토카인 과잉 분비 상태를 초래하고 차례로 염증반응이 일어나는 것을 말합니다. 선천성 면역반응의 가장 대표적인 염증성 사이토카인인 IL-1, IL-6, TNF-α이 급격히 증가하여 다양한 면역세포가 감염 부위로 유입되어 인체 조직을 손상시킵니다. 그 결과 종종 치명적인 다발성 장기 부전을 유발할 수 있으며 심한 경우 생명에 위협을 줄 수 있습니다. 

 

사이토카인 폭풍이 발생하면 감염증이 악화되거나 지속되는 발열, 혈구 감소, 호흡곤란 증후군(ARDS), 자가면역질환을 일으킬 수 있습니다. 특히 고령자나 기저질환을 가진 사람에게 일어나기 쉬우나, 오히려 면역체계와 반응이 더 효율적이고 활발한 젊은 환자의 경우 심각도는 더 높다고 알려져 있습니다. 

 

사이토카인 폭풍과 코로나 바이러스 감염

코로나 바이러스에 감염된 환자 사이에서 사이토카인 폭풍으로 알려진 과도한 염증성 반응이 동반하며 폐 손상과 낮은 산소포화도로 이어지는 호흡곤란 증후군(ARDS) 등 코로나 감염의 좋지 않은 예후와 상관관계가 있다는 연구가 보고되었습니다. 아직 정확한 기전이 완전히 밝혀지지는 않았지만 염증성 사이토카인의 과도한 생성, 즉 사이토카인 폭풍이 주요 요인 중 하나로 간주되고 있습니다.  연구자들은 사이토카인 폭풍을 관리하기 위한 치료적 접근은 코로나 관련 사망률을 감소시키는 방법을 제공할 수 있으며 향후 연구의 초점이라고 밝히고 있습니다.

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∽ 파워해빗 ∽

 

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출처 및 참고자료
・ 미국립보건원: Cytokines, Inflammation and Pain
・ Pharmacy Practice News: Cytokine Release Syndrome in COVID-19
・ European Pharmaceutical Review