# 면역학적 시냅스 형성 시 T세포의 TCR이 MHC-펩타이드 복합체를 인식하는 과정에서 공동자극 신호의 역할에 관한 설명으로 옳은 것은?

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> subject: 적응면역: 림프구의 발달과 활성화

## 문제

면역학적 시냅스 형성 시 T세포의 TCR이 MHC-펩타이드 복합체를 인식하는 과정에서 공동자극 신호의 역할에 관한 설명으로 옳은 것은?

## 보기

1. CD28이 APC의 B7(CD80/CD86)에 결합하면 T세포 활성화가 촉진되며, PD-1도 B7에 결합하지만 더 높은 친화력으로 결합하여 T세포 활성화를 억제한다.
2. CD28이 APC의 MHC class II에 결합하면 T세포 활성화가 촉진되며, CTLA-4도 MHC class II에 결합하지만 더 높은 친화력으로 결합하여 T세포 활성화를 억제한다.
3. CTLA-4가 APC의 B7(CD80/CD86)에 결합하면 T세포 활성화가 촉진되며, CD28도 B7에 결합하지만 더 높은 친화력으로 결합하여 T세포 활성화를 억제한다.
4. CD28이 APC의 B7(CD80/CD86)에 결합하면 T세포 활성화가 억제되며, CTLA-4도 B7에 결합하지만 더 높은 친화력으로 결합하여 T세포 활성화를 촉진한다.
5. CD28이 APC의 B7(CD80/CD86)에 결합하면 T세포 활성화가 촉진되며, CTLA-4도 B7에 결합하지만 더 높은 친화력으로 결합하여 T세포 활성화를 억제한다. **✔ 정답**

**정답: 5**

## 해설

T세포 활성화에는 TCR-MHC-펩타이드 결합(신호 1)과 공동자극 신호(신호 2)가 모두 필요하다. CD28은 APC의 B7(CD80/CD86)에 결합하여 활성화 신호를 전달한다. CTLA-4는 CD28과 동일한 리간드(B7)에 결합하지만 CD28보다 훨씬 높은 친화력을 가지며, 결합 시 T세포 활성화를 억제하는 면역관문 역할을 한다. PD-1의 리간드는 PD-L1/PD-L2이며 B7이 아니다. 항CTLA-4 항체(이필리무맙)는 이 억제 신호를 차단하여 항종양 면역을 강화한다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 T세포 활성화를 조절하는 공동자극 신호(Costimulatory signal)의 메커니즘, 특히 CD28과 CTLA-4의 길항적 기능을 묻고 있어요. T세포의 완전한 활성화에는 항원제시세포(APC)의 MHC-펩타이드 복합체를 T세포 수용체(TCR)가 인식하는 '신호 1' 외에, 반드시 '신호 2'인 공동자극 신호가 필요하다는 것이 핵심입니다.

**핵심 개념 분석 (Key Concept)**
면역 시냅스(Immunological synapse)에서 가장 중요한 공동자극 신호는 T세포의 CD28과 APC의 B7(CD80/CD86) 분자 간의 상호작용입니다. 이 결합은 T세포의 생존, 증식 및 분화를 촉진하는 강력한 활성화 신호를 전달합니다. 반면, 활성화된 T세포에서 발현이 증가하는 CTLA-4는 CD28과 동일한 리간드인 B7에 결합하지만, 핵심! CD28보다 훨씬 높은 친화력(Affinity)으로 B7과 결합하여 CD28의 결합을 경쟁적으로 차단하고 T세포 활성화를 억제하는 면역관문(Immune checkpoint) 역할을 수행합니다.

**정답 근거 (Answer Rationale)**
⑤번이 정답입니다. CD28과 B7(CD80/CD86)의 결합은 T세포 활성화를 촉진하고, CTLA-4는 동일한 B7 리간드에 CD28보다 높은 친화력으로 결합하여 경쟁적으로 억제 신호를 전달함으로써 과도한 면역 반응을 제어합니다. 이 원리는 항CTLA-4 항체(Anti-CTLA-4 antibody, 이필리무맙/Ipilimumab)가 CTLA-4의 억제 신호를 차단하여 T세포의 항종양 면역 반응을 강화시키는 면역항암제의 작용 기전으로 이어집니다.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**
혼동 주의! ①번: PD-1의 리간드는 B7(CD80/CD86)이 아니라 PD-L1(Programmed Death-Ligand 1)과 PD-L2입니다. PD-1도 면역관문 수용체로, 그 신호 전달을 차단하는 항PD-1 항체(니볼루맙/Nivolumab, 펨브롤리주맙/Pembrolizumab) 또한 주요 면역항암제로 사용됩니다.
혼동 주의! ②번: CD28과 CTLA-4의 리간드는 MHC class II가 아닙니다. MHC class II 분자는 TCR 보조 수용체인 CD4와 결합하여 TCR-MHC 펩타이드 결합을 안정화시킵니다. 공동자극 수용체와 그 리간드를 정확히 구분해야 합니다.
③번: CTLA-4의 기능을 반대로 설명하였습니다. CTLA-4는 T세포 활성화를 촉진하는 것이 아니라 억제합니다.
④번: CD28의 기능을 반대로 설명하였습니다. CD28은 T세포 활성화를 억제하는 것이 아니라 촉진합니다.

**연관 개념 정리 (Related Concepts)**
면역항암제(Immune checkpoint inhibitor)의 주요 타겟은 CTLA-4와 PD-1/PD-L1 경로입니다. CTLA-4는 주로 림프절(Lymph node)에서 T세포 활성화 초기 단계를 억제하고, PD-1은 주로 말초 조직(Peripheral tissue)에서 작동기 T세포(Effector T cell)의 활성을 억제합니다. 이 두 경로를 차단하는 항체들은 각각 다른 시공간적 지점에서 면역 반응을 강화하므로, 병용 요법(Combination therapy) 시 상승 효과를 기대할 수 있지만 면역 관련 부작용(Immune-related adverse events, irAEs)의 위험도 증가합니다.

개념 정리
T세포 활성화 신호 전달 체계: **신호 1 (항원 인식)**: TCR - MHC/펩타이드 복합체 (CD4/CD8 보조 수용체가 MHC에 결합). **신호 2 (공동자극)**: CD28 - B7(CD80/CD86) 결합 → 활성화 신호 촉진. **신호 3 (사이토카인 신호)**: IL-2 등 사이토카인이 T세포 증식 및 분화 유도.

한눈에 비교!

| 특징 | CD28 | CTLA-4 |
| --- | --- | --- |
| 주요 발현 세포 | 미경험 T세포(Naive T cell)에서 구성적 발현 | 활성화된 T세포에서 발현 유도, 조절 T세포(Treg)에서 구성적 발현 |
| 리간드 | B7 (CD80/CD86) | B7 (CD80/CD86) |
| 리간드 친화력 | 낮음 | 매우 높음 (CD28의 약 10-20배) |
| 기능 | 활성화 신호 (면역 반응 촉진) | 억제 신호 (면역 반응 종료, 자기 관용 유지) |
| 표적 치료제 예시 | 직접적인 작용제 없음 (CAR-T 세포 치료제의 공동자극 도메인으로 활용) | 이필리무맙(Ipilimumab, 항CTLA-4 항체, 억제 신호 차단) |

약리기전 포인트
이필리무맙(Ipilimumab)은 CTLA-4에 결합하여 B7과의 상호작용을 차단함으로써, CTLA-4의 면역 억제 신호를 제거합니다. 그 결과 CD28-B7 경로를 통한 공동자극 신호가 우세해져 T세포가 과도하게 활성화되고, 종양에 대한 면역 공격이 강화됩니다. 이 기전은 면역 반응의 '브레이크'를 제거하는 원리입니다.

암기 팁
**공동자극 수용체의 리간드 기억법**: '이(CD28) 씨티(CTLA-4)는 비(B7)를 좋아해!' → CD28과 CTLA-4는 둘 다 B7과 결합한다. '친한(친화력 높은) 씨티(CTLA-4)가 비(B7)를 독차지하고 면역을 억(Inhibition)제한다!' → CTLA-4가 CD28보다 높은 친화력으로 B7에 결합하여 면역을 억제한다. 'PD-1은 피디(PD-L1)를 만나!' → PD-1의 리간드는 PD-L1/PD-L2이며 B7이 아님을 구별.

국시 빈출 포인트
면역관문 분자(CD28, CTLA-4, PD-1, PD-L1)의 리간드, 기능(활성화 vs 억제), 그리고 이를 표적으로 하는 단클론항체 의약품(이필리무맙, 니볼루맙, 펨브롤리주맙, 아테졸리주맙 등)의 작용 기전은 약리학 및 약물치료학에서 매우 중요한 출제 주제입니다. 특히 각 약물이 타겟하는 분자와 그 기능을 정확히 연결 짓는 문제가 자주 출제됩니다.

기출 변형 주의!
단순히 분자명과 기능을 묻는 문제에서 나아가, '이필리무맙의 작용 기전', '면역항암제 병용 요법의 근거', 또는 '면역 관련 부작용(irAEs, 예: 대장염, 피부 발진, 간염, 내분비병증)의 발생 기전'을 묻는 임상 사례형 문제로 변형될 수 있으므로, 기초 면역학과 임상 적용을 연결 지어 학습해야 합니다.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**
전이성 흑색종(Metastatic melanoma)으로 진단받은 60세 남성 환자가 면역항암제 이필리무맙(Ipilimumab) 단독 요법을 시작했습니다. 치료 시작 8주 후, 환자는 약국을 방문하여 "일주일째 하루에 6~7번 이상 묽은 변을 보고, 복통이 심해 밤에 잠을 설친다"고 호소했습니다. 이 환자에게 약사로서 어떻게 조언해야 할까요?

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**
핵심! 이는 CTLA-4 차단으로 인해 과도하게 활성화된 T세포가 정상 조직을 공격하여 발생하는 대표적인 면역 관련 부작용(irAEs), 특히 면역 관련 대장염(Immune-mediated colitis)이 의심되는 상황입니다.
1. **처방 검수 및 평가 (DUR & Evaluation)**: 환자의 증상을 CTCAE(Common Terminology Criteria for Adverse Events) 등급에 따라 평가합니다. 하루 6~7회의 묽은 변과 일상생활을 방해할 정도의 복통은 중등도 이상(보통 Grade 2 이상)의 대장염을 시사합니다.
2. **처방 중재 (Prescription Intervention)**: 즉시 환자에게 이필리무맙 투여를 중단할 것을 권고하고, 담당 종양내과 전문의에게 신속히 연락하여 상태를 보고해야 합니다. 전문의는 증상 완화 및 면역 반응 조절을 위해 고용량 전신 스테로이드(Corticosteroid, 예: Prednisolone 1-2 mg/kg/day) 투여를 시작할 가능성이 높습니다.
3. **복약지도 (Counseling)**: 환자에게 이것은 항암제가 '암세포뿐 아니라 정상 대장 점막도 공격하여 생긴 염증'임을 이해하기 쉽게 설명하고, 의사 처방 없이 지사제(Antidiarrheal)를 복용해서는 안 된다고 교육합니다. 장 천공(Perforation)과 같은 심각한 합병증이 발생할 수 있으므로, 증상이 악화되면 즉시 응급실로 내원하도록 안내합니다. 감염성 대장염과의 감별을 위한 대변 검사가 필요할 수 있습니다.

복약지도 프로토콜
**면역항암제 투여 환자 필수 복약지도**:
면역항암제 치료 시작 전, 약사는 환자에게 '면역 관련 부작용(irAEs) 인지 카드'를 제공하고 구두로 설명하는 것이 매우 중요합니다. 피부 발진, 설사/복통, 마른기침/호흡곤란, 극심한 피로, 황달 등의 증상이 나타나면 절대 스스로 판단하지 말고 핵심! 즉시 의료진에게 연락하도록 교육합니다. 이러한 부작용은 치료 종료 후에도 수개월 뒤에 나타날 수 있음을 반드시 알려야 합니다.

선배 약사의 한마디
"면역항암제는 기존 항암제와 전혀 다른 방식으로 작용하는 만큼, 그 부작용도 우리의 면역 체계가 과활성화되어 나타나는 자가면역질환의 형태를 띱니다. 따라서 환자에게 '면역항암제 부작용 카드'를 꼭 챙겨드리고, 어떤 증상이든 가볍게 여기지 말고 바로 상담하도록 강조하는 것이 약사의 핵심 역할이에요. CTLA-4와 PD-1의 기본적인 면역학적 기전을 이해하고 있으면 이러한 복잡한 임상 상황에서도 당황하지 않고 환자 안전을 위한 최선의 조언을 할 수 있답니다!"

## 핵심 개념

- **공동자극 신호(Costimulatory signal)** — T세포 활성화에 필수적인 2차 신호. CD28과 B7(CD80/CD86)의 결합이 대표적이며, 이 신호 없이 항원 인식만 일어나면 T세포는 무반응(Anergy) 상태에 빠진다.
- **면역관문(Immune checkpoint)** — 면역 반응의 과도한 활성화를 억제하고 자기 관용을 유지하기 위한 억제성 신호 전달 경로. CTLA-4와 PD-1/PD-L1 경로가 대표적이며, 암세포는 이 경로를 이용하여 면역 감시를 회피한다.
- **CTLA-4 (세포독성 T림프구 관련 항원 4)** — 활성화된 T세포와 조절 T세포(Treg)에 발현하는 억제성 공동자극 수용체. CD28보다 B7에 대한 친화력이 훨씬 높아 경쟁적으로 결합하여 T세포 활성화를 억제하는 면역관문으로 기능한다.
- **이필리무맙** — 인간 IgG1 단클론항체. CTLA-4를 표적으로 하여 CTLA-4와 B7의 결합을 차단함으로써 T세포의 활성화 억제 신호를 해제하고 항종양 면역 반응을 강화하는 면역항암제이다.
- **면역 관련 부작용** — 면역항암제에 의해 면역 반응이 비특이적으로 과활성화되어 정상 조직을 공격함으로써 발생하는 다양한 염증성 부작용. 피부염, 대장염, 간염, 갑상선염, 폐렴 등이 대표적이며, 중증 시 고용량 스테로이드 투여가 필요하다.

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