대조군에 비해 110세 이상 초백세인 세포독성 T세포 80%에 달해
일본의 통합의과학 RIKEN센터와 게이오 대학교 의대의 과학자들은 단세포 RNA 분석을 사용해서, 나이가 110살이 넘는 초백세인들은 세포 독성 CD4 T-세포라는 면역세포를 지나치게 많이 갖고 있는 것을 발견했다.

초백세인들은 독특한 집단이라고 할 수 있다. 무엇보다도 초백세인은 극도로 드물다. 예를 들면 2015년에 일본에서는 100세 이상의 노인이 61,000명이 넘지만, 110세가 넘는 사람은 146명뿐이다. 또 이런 사람들은 한 평생 감염이나 암 같은 질병에 비교적 걸리지 않는 것이 연구를 통해 밝혀졌다. 그로 인해 이들은 특별히 강력한 면역체계를 갖고 있을는지도 모른다는 생각을 하게 되었고 이번 연구진은 이를 구명하는 일에 착수했었다.

의문에 대한 해답을 내놓기 위해 그들은 일단의 초백세인과 나이가 더 젊은 대조군의 (몸속에) 순환하는 면역세포들을 살펴보았다. 연구진은 7명의 초백세인의 세포 41,208개(1인당 평균 5,887개)와 대조군에 속하는 50대와 80대 사람 5명의 세포 19,994개(1인당 평균 3,999개)를 확보했다.

연구진은 초백세인에게는 B-세포의 수가 적고 T-세포는 거의 동일했지만, 특히 T-세포의 1가지 부분집단의 수가 초백세인에게는 증가한 것을 발견했다. 연구진은 이들 세포를 분석해서 초백세인들은 다른 세포를 죽일 수 있는 세포독성 세포의 수준이 아주 높아서, 대조군은 모든 T-세포의 10~20%가 세포독성 세포이지만 (초백세인들은) 그 수치가 때로는 80%에 육박하는 것을 발견했다.

정상적으로는 CD8이란 표지자를 가진 T-세포는 세포독성적이지만 CD4 표지자를 가진 T-세포는 그렇지 않다. 따라서 연구진은 처음에는 아마도 CD8 양성 세포가 증가한 것으로 생각했다. 그러나 그게 아닌 것으로 드러났다. 오히려 초백세인의 CD4 양성 세포들이 세포독성 특성을 획득하게 된 듯했다. 흥미로운 점은 연구진이 나이가 젊은 (세포) 기증자들의 피를 살펴보니 CD4 양성 세포독성 세포의 수가 비교적 적었는데, 이는 그런 세포가 젊음의 표지자가 아니라 초백세인의 특별한 특징이란 것을 암시하는 것이다.

그런 특별한 세포들이 어떻게 만들어지는지를 살펴보기 위해 연구진은 초백세인 2명의 혈액 세포를 자세하게 조사해보았다. 그들은 그런 세포들이 클론 확장이란 과정으로 생기는 것을 발견했다. 이는 그런 세포 중 많은 것이 단 1개 전구세포의 자손인 것을 의미한다.

우리는 이 집단의 사람들이 건강한 노화의 좋은 모델이라고 생각했기 때문에 특히 그런 사람들을 연구하는데 흥미를 느꼈고, 이는 노화가 빠르게 진행 중인 일본 같은 사회에서는 중요하다고 논문의 제1 저자로 통합의과학 RIKEN센터의 코수케 하시모토가 말했다.

통합의과학 RIKEN센터의 부소장인 피에로 카르닌시는 다음과 같이 설명했다.
“이번 연구는 단일 세포 전사 분석이 개개인이 어떻게 질병에 더 잘 걸리거나 덜 걸리는지를 우리가 이해하는 것을 어떻게 도와줄 수 있는지를 보여주고 있다. CD4 양성 세포들은 일반적으로 사이토카인을 생산해서 작용하고 CD8 양성 세포들은 세포독성적이다. 그런데 그런 2가지 특성의 결합이 개개인들이 특히 건강하도록 해주는 듯하다.”

그는 이어 “대부분의 사람에게는 이와 같은 유형의 세포가 흔하지 않고 심지어 젊은 사람도 마찬가지인데, 그런 세포가 자리를 잡은 종양과 싸우는 데 유용하고 면역감시에도 중요할 수 있는 것으로 우리는 믿고 있다. 이는 아주 오래 사는 사람들이 감염이나 암 같은 질병으로부터 어떻게 자신을 보호할 수 있는지에 대해 우리가 새로운 통찰을 할 수 있도록 해주어서 고무적이다.”라고 전했다.

참조:
K. Hashimoto et al., “Single-cell transcriptomics reveals expansion of cytotoxic CD4 T cells in supercentenarians” Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; 201907883 DOI: 10.1073/pnas.1907883116