# 자연살해세포(NK세포)의 표적 세포 인식 원리에 관한 설명으로, 다음 상황에서 예상되는 결과는? 바이러스에 감염된 세포(A)와 종양세포(B)가 있다. 세포 A는 MHC class I 발현이 완전히 소실되었고 NKG2D 리간드(MICA)를 과발현하고 있다. 세포 B는 MHC class I이 정상적으로 발현되어 있고 MICA 발현은 없다.

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> language: ko  
> subject: 면역체계의 기초와 선천면역

## 문제

자연살해세포(NK세포)의 표적 세포 인식 원리에 관한 설명으로, 다음 상황에서 예상되는 결과는? 바이러스에 감염된 세포(A)와 종양세포(B)가 있다. 세포 A는 MHC class I 발현이 완전히 소실되었고 NKG2D 리간드(MICA)를 과발현하고 있다. 세포 B는 MHC class I이 정상적으로 발현되어 있고 MICA 발현은 없다.

## 보기

1. 세포 A는 억제 신호 소실과 활성 신호 증가가 동시에 작용하여 NK세포에 의해 강하게 용해되고, 세포 B는 억제 신호가 유지되어 NK세포 공격을 회피한다. **✔ 정답**
2. 세포 A는 MICA 과발현으로 활성 신호만 증가하여 NK세포에 의해 용해되고, MHC class I 소실은 NK세포 활성화에 기여하지 않는다.
3. 세포 A는 MHC class I 소실로 억제 신호가 소실되어 NK세포에 의해 용해되고, 세포 B도 MICA 과발현으로 활성 신호가 증가하여 NK세포에 의해 용해된다.
4. 세포 A는 MHC class I 소실로 억제 신호가 소실되어 NK세포에 의해 용해되고, 세포 B는 억제 신호가 유지되고 활성 신호도 없어 NK세포 공격을 회피한다.
5. 세포 A는 억제 신호 소실과 활성 신호 증가가 동시에 작용하여 NK세포에 의해 강하게 용해되고, 세포 B도 MHC class I 정상 발현에도 불구하고 NK세포에 의해 용해된다.

**정답: 1**

## 해설

NK세포의 활성화는 '억제 신호 대 활성 신호'의 균형으로 결정된다. 억제 수용체(KIR, NKG2A/CD94)는 정상 세포의 MHC class I을 인식하여 NK세포 활성을 억제한다. 활성 수용체(NKG2D)는 스트레스 유발 리간드(MICA, MICB, ULBP 등)를 인식하여 NK세포를 활성화한다. 세포 A는 MHC class I 소실로 억제 신호가 없어지고, MICA 과발현으로 활성 신호까지 증가하여 두 기전이 상승적으로 작용해 강하게 용해된다. 세포 B는 MHC class I이 정상 발현되어 억제 신호가 유지되고 MICA가 없어 활성 신호도 없으므로 NK세포 공격을 회피한다. 선택지 2는 세포 B의 MICA 발현이 없다는 조건을 무시하였고, 선택지 3은 MHC class I 소실의 기여를 부정하여 오류이며, 선택지 4는 세포 B도 용해된다고 잘못 서술하였다. 선택지 5는 세포 A에서 MICA의 기여를 누락하여 불완전한 설명이다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 자연살해세포(NK세포, Natural Killer Cell)의 표적 인식 기전을 묻는 면역학 핵심 문제예요. NK세포는 잃어버린 자신(Missing-self) 가설과 유도된 자신(Induced-self) 가설이라는 두 가지 원리로 작동하며, 억제 신호와 활성 신호의 균형으로 최종 운명이 결정됩니다.

**핵심 개념 분석 (Key Concept)**: NK세포의 활성화는 단일 신호가 아닌 핵심! 억제 신호(Inhibitory signal)와 활성 신호(Activating signal)의 통합된 균형(Balance)에 의해 결정돼요. MHC class I 분자는 억제 수용체(KIR, NKG2A/CD94)의 리간드로 작용하여 "나는 정상 세포야"라는 신호를 전달하고, MICA/B (MHC class I polypeptide-related sequence A/B)와 같은 스트레스 유도 분자는 활성 수용체(NKG2D)의 리간드로 작용하여 "나는 비정상이야, 공격해"라는 신호를 전달합니다.

**정답 근거 (Answer Rationale)**: 정답은 **1번**이에요.
세포 A(바이러스 감염 세포)는 MHC class I 완전 소실로 인해 KIR/KIR-L, NKG2A/HLA-E와 같은 억제 신호 전달 경로가 완전히 차단되었어요. 동시에 MICA 과발현으로 NKG2D 활성 수용체를 강하게 자극하므로, 억제 신호 소실과 활성 신호 증가가 상승적(Synergistic)으로 작용하여 NK세포에 의해 강력하게 용해(Lysis)됩니다.
세포 B(종양세포)는 MHC class I 정상 발현으로 억제 수용체를 통해 충분한 억제 신호를 제공하고, MICA 발현이 없어 활성 신호가 부재하므로 NK세포의 공격을 효과적으로 회피(Evasion)해요.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**:
혼동 주의! 2번: "MHC class I 소실은 NK세포 활성화에 기여하지 않는다"는 명백한 오류예요. 잃어버린 자신 가설은 NK세포 활성화의 가장 근본적인 기전 중 하나입니다.
혼동 주의! 3번: 세포 B는 MICA를 발현하지 않는다는 문제 조건을 정면으로 위반했어요. 조건을 꼼꼼히 확인해야 합니다.
혼동 주의! 4번: 세포 A의 MICA 과발현이라는 강력한 활성 신호를 완전히 무시했어요. 단순히 억제 신호 소실만으로는 충분하지 않은 경우도 있어, 두 신호의 통합을 반드시 고려해야 합니다.
혼동 주의! 5번: 세포 B의 상태를 잘못 기술했어요. MHC class I이 정상이면 억제 신호가 유지되므로 활성 신호가 동시에 없다면 NK세포는 관용(Tolerance) 상태를 유지합니다.

**연관 개념 정리 (Related Concepts)**: NK세포의 항종양 활성에는 ADCC(Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity) 기전도 중요해요. CD16(FcγRIII) 수용체를 통해 항체가 부착된 표적 세포를 인식하죠. 또한 종양세포는 면역 회피를 위해 MHC class I 발현을 낮추거나 면역 억제성 사이토카인(TGF-β, IL-10)을 분비하기도 합니다.

개념 정리: NK세포 활성 균형 모델

| 신호 종류 | 수용체 (예시) | 리간드 (예시) | 기능 |
| --- | --- | --- | --- |
| 억제 신호 | KIR (Killer Ig-like Receptor) NKG2A/CD94 | HLA-A, B, C (MHC class I) HLA-E | NK세포 활성화를 억제하여 정상 세포 보호 |
| 활성 신호 | NKG2D NKp46, NKp30, NKp44 | MICA, MICB, ULBP (스트레스 유도 분자) 바이러스 HA, HSPG | NK세포를 활성화하여 세포 독성 유도 및 사이토카인 분비 촉진 |

한눈에 비교!: T세포 vs NK세포 표적 인식

| 특징 | 세포독성 T세포(CTL) | 자연살해세포(NK세포) |
| --- | --- | --- |
| 항원 인식 방식 | MHC class I + 펩타이드 복합체를 TCR로 특이적 인식 | 억제/활성 수용체의 신호 균형으로 MHC 소실 세포 인식 |
| 사전 감작 | 필요함 (나이브 T세포 -> 효과기 T세포) | 필요 없음 (자연 독성, Natural Cytotoxicity) |
| 주요 표적 | 바이러스 감염 세포, 종양 세포 (MHC class I 발현 시) | MHC class I 소실 세포, 항체 부착 세포(ADCC), 스트레스 세포 |
| 활성화 속도 | 수일 소요 | 수 시간 이내 즉각적 반응 |

암기 팁: NK세포 활성화 원리를 "자동차 브레이크와 엑셀"에 비유해 보세요. MHC class I은 **브레이크(억제 신호)**, MICA/B와 같은 스트레스 리간드는 **엑셀(활성 신호)**입니다. 정상 세포는 브레이크가 잘 작동하고, 바이러스 감염 세포나 종양 세포는 브레이크가 고장 나고(MHC 소실) 엑셀까지 밟는(MICA 과발현) 상태라서 NK세포라는 차가 빠르게 돌진하는 거예요!

국시 빈출 포인트: NK세포의 '억제/활성 신호 균형 모델'과 T세포의 'MHC 제한성(MHC restriction)'을 대비하여 묻는 문제가 매년 출제됩니다. 또한 ADCC 기전과 결합된 생물학적 제제(단클론항체, Monoclonal Antibody)의 약리 기전으로도 확장되어 임상약학에서도 중요하게 다루니 반드시 숙지하세요.

기출 변형 주의!: 단순히 원리를 묻는 데서 그치지 않고, "NK세포의 탈과립(degranulation)을 통해 분비되는 주요 세포독성 물질(Perforin, Granzyme B)은?", "면역항암제 중 KIR 또는 NKG2A를 표적하는 약물의 작용 기전은?"과 같이 분자 수준 및 임상 적용과 연계되어 출제될 수 있어요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**: 최근 면역항암제 시장에서 NK세포의 활성 기전을 활용한 치료 전략이 주목받고 있어요. 예를 들어, IPH2101 (항-KIR 단클론항체, Anti-KIR mAb)이나 모날리주맙(Monalizumab, 항-NKG2A 항체, Anti-NKG2A mAb) 같은 약물은 NK세포의 억제 신호를 차단하여 항종양 면역 반응을 증강시키는 기전을 가집니다. 이런 약제를 조제·투약하는 임상 현장에서는 면역 관련 이상반응(irAE, Immune-related Adverse Events)에 대한 복약지도가 매우 중요해요.

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**: 면역항암제를 투여받는 환자에게는 NK세포 활성 증가로 인한 자가면역 유사 부작용 가능성을 반드시 교육해야 합니다. 구체적으로, 핵심! 피부 발진, 설사/대장염, 간염, 내분비 장애(갑상선염, 부신 기능 저하) 등의 증상이 나타나면 즉시 의료진에게 알리도록 복약지도해야 합니다. 이는 NK세포의 면역 감시 기능이 정상 조직으로까지 확대되어 발생하는 현상이기 때문이에요.

**환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**: NK세포의 활성화는 T세포 및 수지상세포(Dendritic Cell)와의 상호작용을 통해 사이토카인 폭풍(Cytokine Storm)을 유발할 수 있어요. 특히 인터루킨-6(IL-6, Interleukin-6)과 같은 사이토카인의 급격한 증가는 고열, 저혈압, 호흡곤란을 초래할 수 있으므로, 주입 반응(Infusion reaction)에 대한 모니터링과 응급 대처가 필수적입니다.

복약지도 프로토콜: 면역항암제 처방전을 접수할 때는 병용 약물을 꼭 확인하세요. 면역억제제(특히 스테로이드제)를 복용 중인 환자에게 이론적으로 약효가 감소할 수 있어요. 또한, 생백신 접종은 금기이며, 약물 투여 일정을 철저히 준수하도록 안내해야 합니다.

선배 약사의 한마디: "기초 면역학은 외울 게 많아 부담스럽게 느껴질 수 있지만, 우리 몸의 NK세포가 어떻게 '나쁜 세포'를 인식하고 제거하는지 원리를 이해하면 머릿속에 그림이 그려져요! 이 지식은 국시를 넘어서 최신 항암 면역 치료제와 생물학적 제제의 약리 기전을 꿰뚫는 든든한 밑거름이 된답니다. NK세포의 눈과 귀(수용체)가 무엇을 보고 듣는지 생각하며 공부해 보세요."

## 핵심 개념

- **자연살해세포 (Natural Killer Cell, NK cell)** — 선천 면역을 담당하는 림프구로, 사전 감작 없이 바이러스 감염 세포나 종양 세포를 직접 제거하며, 억제 수용체와 활성 수용체의 신호 균형에 의해 활성화 여부가 결정됩니다.
- **MHC class I (주조직적합복합체 1형, Major Histocompatibility Complex class I)** — 거의 모든 유핵 세포 표면에 발현하는 단백질로, 세포 내 단백질 조각을 제시하여 세포독성 T세포(CTL)에 정보를 제공하고, NK세포 억제 수용체(KIR 등)의 리간드로 작용하여 공격을 막습니다.
- **NKG2D (Natural Killer Group 2D)** — NK세포 및 일부 T세포 표면에 존재하는 강력한 활성 수용체로, 스트레스를 받거나 감염된 세포에서 발현이 증가하는 MICA, MICB, ULBP 분자를 인식하여 세포 독성을 유발합니다.
- **잃어버린 자신 가설 (Missing-self hypothesis)** — 바이러스 감염이나 종양화 과정에서 세포가 MHC class I 발현을 소실하면, NK세포가 억제 신호를 받지 못하게 되어 활성화되고 해당 세포를 공격한다는 이론입니다.
- **ADCC (항체 의존성 세포 매개 세포독성, Antibody-Dependent Cell-mediated Cytotoxicity)** — NK세포, 대식세포 등이 표적 세포에 결합한 항체의 Fc 부위를 FcγRIII(CD16) 수용체로 인식하여 세포독성 물질(Perforin, Granzyme)을 분비해 표적 세포를 사멸시키는 면역 기전입니다.

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