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 이름:Q
2002/1/20(일)
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 또 생각나서
님이 이 사이트를 어떻게 보시는지 모르겠지만, 산전수전 공중전을 겪었습니다.또한 님이 반론이라는 고 하는 것들은 어이가 없습니다. 실예를 보여주죠! 이분은 미국에서 hiv를 연구하는 분이고 우여곡절 끝에 끝은 안좋았지만 ..개인적으로 이분이 꼭 hiv와 cd4의 확실한 메카니즘을 이루시기를 바라고 있습니다. 각설하고//
이 분이 말씀하시는 것에 대한 반론은 이미있고, 이것을 또한 해외사이트에 올려 답을 얻었습니다.어쩌거나 실험실에서의 결과는 hiv가 cd4를 잡아먹습니다. 이것에 있어 과연 hiv라는 것이 바이러스냐 셀이냐, 그리고 인체내에서 이런 결과가 똑같이 나는냐는 아직 팽팽합니다.왜 hiv의 밀도 경도의 1.16 gm/ml 부분의 분리와 또한 분리의 증거라고 하는 사진이 엉뚱한 것인 지를 님은 아는 지요?
------------------------------------------------------------------------------------------- 질 답
HIV는 초원심분리라고말씀하신 그 ultracentrifugation에의해 ~25000rpm 정도 속도로 1시간 반정도면 떨어집니다. 보통 sucrose cushion을 거는데 다른 cell debris를 제거하기위해서지요. 하지만 sucrose cushion 없이도 그정도 속도와 시간이면 HIV는 떨어집니다.
HIV는 분리되지요. 이걸 어떻게 보여드려야할지..
이곳의 님들이 어떻게 그걸 받아들이지 못하시는지 참 난감할따름입니다. HIV는 분리되고 또 이미 sequence도 알려져있지요. 그것을 바탕으로 저희가 실험을 하고 있구요. 전에도 말씀드린거처럼 그누구도 HIV분리에대해 publish하려고 들지도 않고 또 한다해도 어느 journal에서도 accept안해줍니다. 그건 이미 기정 사실이고 보편화된 방법이기때문에... 혹 모르죠. 누군가 새로운 strain을 분리해낸다면? 가능한얘길지도... 어쨌든 일단 분리 방법등의 설명은 수도없이 들으셨을테고.... 또 믿기어려우시다니까 이렇게 한번 가보죠.
우선 분리된 HIV는 CD4 T cell의 CD4 에 binding 합니다. 이건 간단하게 FACS scan(flow cytometry)등으로 볼수있지요. 각기 다른 CD4 domain에 붙는 CD4 antibody를 사용하면 정확히 HIV가 어느 domain에 붙는지도 알수있구요 (anti-CD4와 HIV가 서로 compete하게해서). 그리고 in vitro든 ex vivo든 infection 이 가능합니다. 이건 in situ immuno-staining 란 방법으로 확인이 가능하구요. 이렇게 infect 된 cell들은 cell 표면에 CD4 숫자를 분명히 줄어들게하구요. 이것도 FACS scan으로 확인 가능합니다. 또 알려진 HIV sequence를 이용, HIV 진단 kit에 필요한 native HIV gp160 의 viral protein등을 insect cell system같은데서 produce 하기도하구요. 또 다른 예를 들자면, 전에 HIV와 SIV의 chimeric virus 말씀을 드린적이있지요. 말씀드린대로 HIV는 다른종인 원숭이의 CD4 에 bind할수없기때문에 직접 AIDS를 일으키게 할수없지요. 그래서 먼저 유전공학적인 방법을 이용 HIV sequence를 SIV가 원숭이 CD4 에 붙을수있는 sequence를 따다가 바꾸어서 이 HIV 와 SIV의 chmeric virus를 만듭니다. 그렇게 만든 virus로 원숭이의 CD4 에 붙어서 AIDS를 일으키게 하려는거지요. 실제로 이 virus 가 주사된 원숭인 몇passage 후에 AIDS로 죽었구요. 자세한걸 원하시면 Dr. Norman Letvin의 paper를 찾아보시구요. 그분이 이쪽으로 많이 하시는 분이니까요. 아마 작년에 나온 paper중에 있을겁니다.
만약 HIV 분리가 불가능하고 또 그sequence 가 알려지지 않았다면 어떻게 이런 일들이 가능할수있겠는지요. 절대 사기 아닙니다. 과학자의 생명은 정직입니다. 한번 실수로라도 잘못된 data 가 나가면 금방 반박 data가 나오고 쉽게 그 reputation을 잃게 되니까요. 한번 그런일을 겪고나면 과학자로서의 생명에 위협을 받게될만큼 냉정한 세계입니다. 한번 잘 생각해보시고 판단해주십시요
(그럼 여기서 과연 cd4의 역할이 무엇인가?이것이 인간 면역성에 그다지 영향을 못 주는 것인가?가 하는 의문이 가기도 합니다.아니면 내부적인 요인에 따라 그 반응도가 각자 틀린 것인가? 그럼 제가 궁금한것은 실험실에도 배양할때 hiv가 cd4를 잡아먹는 것이 전부 거의 같은 데이터를 나타내는지 아님 매번 틀리지는 알고 싶습니다)
---> 먼저 답은 in vitro system 에서는 물론 같은 data 가 나옵니다. 하지만 사실 저처럼, 일반 CD4 T cell line을 쓰는것이(in vitro study) 아니라 직접 CD4 T cell (primary cell)을 사람 피로 부터 분리해서 실험을 하는 (ex vivo study) 사람들은 실험마다 약간씩의 Variation이 있지요.그 variation때문에 가끔 어려움을겪고있기도하구요. 전 AIDS환자 피를 실험에 쓰는 경우는 많지 않구요 (그건 최근에 시작된일임) blood center에서 들어오는 healthy donor의 blood를 쓰고 있는데요. 건강한 CD4 T cell에 HIV 가 어떻게 affect하는지를 보기위한거지요. 물론 저희가 갖고있는 theory 를 증명하기위한 실험들에 국한된거라구 먼저 말씀 드리고싶구요. 면역 시스템도 확실하게 사람마다 차이가 있지요. 사람마다 CD4 T cell population사이즈가 다르고 또 그 cell 들중 activation 된 cell 들의 %, memory CD4 Tcell이나 naive CD4 T cell 의 ratio가 다르고... 여러가지의 이유가 있겠지요. 그래서 가끔(아주 가끔) 똑같은 virus stock을 쓰는데도 약간 다른 response를 보이는 사람도 있는데... 전 정도의 차이라고 봅니다. 일반적으로 보이는 반응은 별 차이가 없지요.
이왕 말나온김에 간단하게(?) 기본상식부터 훑고지나가볼까요. 아마 다른 글을 읽는데도 도움이 될겁니다. AIDS의 disease progress의 지표가 되는것이 CD4 T cell count이지요. 우선 왜 CD4 T cell이 중요하냐? 그것부터 아셔야겠지요. 사실 님들이 얼마만큼 면역학지식이 있는지 모르나 간단하게 쉽게 참고로 말씀드리지면... Blood 내에 존재하는 PBMC에는 macrophage, T cell(CD4 T and CD8 T), Bcell, NK cell등이 존재하는데 각 cell population 의 function이 각각 다르고 그 population size도 또 사람 마다 조금씩 다르고요. 일일히 다 말씀드릴순 없고 우선 HIV 가 직접 공격하는 T cell을 말씀 드리자면... T cell(lymphocyte)는 cell surface에 CD4란 molecule을 갖고있느냐 아니면 CD8 molecule을 갖고있는지에 따라 CD4 T cell과 CD8 T cell로 나뉘어집니다. 두 population 다 면역체계에 있어서는 없어서는 안될 중요한 세포들이지요. 두 populatiion 의 가장 큰 차이점은 CD4 T cell은 foreign antigen (antigen presenting cell이 MHC II 라는 molecule 위로 내어놓는 antigen(Ag))이 CD4 T cell표면의 TCR (T cell receptor)과 interact 하는데 관련이있지요. 이렇게 시그널을 받은 CD4 T cell은 다른 면역세포들이 제대로 일을 하게하는 helper 역할을 하구요, 이와달리 CD8 T cell은 internal antigen (antigen presenting cell이 MHC I 라는 molecule 위로 내어놓는Ag)이 CD8 T cell 표면에 있는 TCR 과 interact 하는데 관련이 있고 infect 된 세포들을 직접 죽이는 cytolytic activity를 갖고있지요. 이건 그저 일반적인 면역학 상식에 지나지 않지요. 이제 CD4 or CD8 T cell의 기본개념을 아셨으니까 그럼 CD4 란 것에 focus 해볼까요. CD4 는 4개의 domain으로 이루어져있는 CD4 T cell 표면에 존재하는 transmembrane protein 인데요. Antigen presenting cell(APC)가 MHC II로 Ag을 내어놓을때 MHCII-Ag-TCR interaction 을 안정화시키는 coreceptor 지요. 근데 이것이 coreceptor로서만 중요한것이 아니라 cell membrane안쪽에 많은 signaling 에 관련된 enzyme(효소)들에 관련이 있지요. 그래서 일반 면역학에 있어서도 가장 많이 focus 되고 있는 molecule 중의 하나지요. 이 molecule 이 signal을 잘못 받으면 cell이 죽을수도 있으니까요. 근데 여기서 중요한것은 HIV envelope protein인 gp120 가 이 CD4 의 4개 domain중 첫번째 하고 두번째 domain 에 붙는 다는거죠. HIV gp120쪽에서나 CD4쪽에서나 어느protein sequence가 중요한지도 이미 밝혀졌구요. 현재까지 일반적으로 CD4 receptor에 대한 ligand(이receptor에 binding하는 또다른 molecule)로서 HIV gp120, MHC II, 그리고 IL16라 불리는 cytokine 이 있지요. 저를 비롯 많은 researcher들이 이 HIV gp120 와 CD4 의 interaction 과 그 effect에 대해 focus를 하고 있지요. 그 effect도 여기서 말씀을 드려야되는건지....?
어쨌든 일단 일반적인 이야기부터하지요. 사람마다 immune system에 약간씩의 차이가 있고 또 다른 response (called person to person variation) 를 보이기때문에 그 variation 으로 인한 차이는 나중에 짚어보기로 하구요.
그럼 궁금님의 다음 질문으로가서....
(그럼 만약 hiv가 체내에 들어와서 차례차례로 cd4를 잠식해나가면 aids라는 것은 금방 나와야 되는것이 아닌가요?그리고 그것이 몸속에서 일어나면 분명 감염 후 감기처럼 면역성이 일시적이나마 떨어지는 현상이 모두 일어나야되는데.70%는 안일어나죠!)
----->요건 조금 대답하기 어려운 질문이네요^^. 여러가지 이유가 있을수 있기때문에... 일반적으로 AIDS patients(in the early phase of the disease)의 CD4 T cell 숫자가 1-2 년 사이엔 blood에서 drop하게 되지요. 이때 이 세포들의 숫자는 실제로 lymph node에선 증가합나다 (lymphadenopathy syndrome). 그리고 late stage에선 CD4 T cell 숫자가 blood 나 lymph node 양쪽 모두에서 감소하게 되지요. 물론 이것도 환자들마다 차이를 보이구요. 어쨌든 왜 이런 현상을 보이느냐? 이게 지금 제가 알아내고자 연구하고 있는 일이지요.
일반적으로 현재 CD4 T cell depletion 을 연구하는사람들이 크게 두group 으로 나눠져 있지요. HIV가 Cell을 infect해서 직접 죽이느냐 (Productively infected CD4+ T cell이 HIV의 direct cytopathic effects 에 의해 죽거나, virus-specific immune killing 에 의해죽던지, 아님 virus 가 유도한 apoptosisis (cell 의 자살)등...) 아니면 infection 이 안된 cell 들이 간접적으로 죽느냐 (Noninfected CD4+ T cell이 syncytia formation, autoimmune killing, 혹은 HIV가 superantigen역할을해서.....역시 등등등)...이지요.
저희는 후자 쪽으로 가고 있지요. 물론 전자도 맞습니다. poductive infected cell이 죽는거 당연합니다. virus 가 cell을 infect해서 죽인다... 당연한 얘기지요. 하지만 전에도 제가 언급한바와같이 virus는 activated cell 에서만 자랄수 있지요. 쉬고 있는 cell(resting cell) 에선 replication못합니다. 이건 다른 virus 들도 마찬가지이구요. 근데 중요한건 blood 내에 존재하는 CD4 Tcell 의 대부분이 resting 하고 있단거죠(>95%). 단지 1-5%의 infection가능한cell들로는 CD4 T cell count 가 주는걸 설명하기 어렵단거죠. 그래서 저흰 후자의 역할이 더 크다고 보고 있지요. CD4 T cell 가운데 activated cell들... 이것도 사람 마다 차이가 있지만 제경험으론 대부분 1-5% 정도가 activation 되어 있지요. 그래서 이경우를 감안할때 처음 virus 가 몸에 들어왔을땐 빠르게 그 일을 진행할수는 없겠지요. 하지만 어떤 다른 antigen 의 침입등 cell들이 activation 되었을 경우를 생각 해보시지요... 그건 궁금님 상상에 맡기고요. 결국 사람마다 다른 면역체계와 다른 condition 이 HIV 가 하는 일의 속도나 정도를 control 하겠지요. 저희가 현재 하는일이 어떤어떤 factor가 어떤 mechanism 에의해 그차이를 결정하는가를 알아보는것이지요. 지금까지 많은 HIV연구하는 사람들이 cell이 HIV에 infect 되어 죽는다고만 생각해왔는데 최근 저희를 포함한 많은 사람들이 HIV infection이 안된 cell 들에 더 관심을 갖게 되었지요. HIV 가 resting cell에 들어갔을때 (이를 abortive infection 이라고 부름) 일어나는 현상들... 사실 HIV가 cell 안으로 들어가기도 전에 단순히 HIV gp120가 CD4 란 molecule 을 touch하는것만으로도 이미 cell 안쪽으로, 예를 들어 apoptosis(cell suicide)를 일으키는 Fas (CD95)란 molecule을 cell표면에 증가시키는 것을 비롯 많은 cell death 에 과련된signal이 전달되지요. 여기서 다 더 자세히 설명 할순 없지만 지금 현재 생각으로서는 나머지 resting cell 들이 큰 역할을 할거 라고 저희는 믿고 있지요. 물론 이건 우리가 믿고 있는 CD4 T cell depletion 의 main mechanism일지도 모른다는 한 예이구요. HIV 를 연구하는 그 어느 누구도 단지 한가지 mechanism 에 의해 cell 들이 죽는단 생각을 하는이 없지요. group 마다 여러가지 다른 approach를 하고 있고 또 그렇게 나온 현상현상들로 큰 윤곽을 잡게 되는거지요.
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