방사선은 면역을 어떻게 지웠는가: 골수 이식으로 증명된 면역세포의 정체

Modification of irradiation injury in mice and guinea pigs by bone marrow injections

Egon Lorenz, Dorothy Uphoff, T. R. Reid, E. Shelton · Journal of the National Cancer Institute · 1951

전신 방사선으로 파괴된 생쥐의 생존과 면역·조혈 기능이 정상 골수 세포 주입으로 회복될 수 있음을 처음으로 명확히 증명한 논문.

방사선은 무엇을 파괴했는가

20세기 중반까지 방사선은 주로 “조직을 손상시키는 물리적 자극”으로 인식되었습니다. X선을 맞은 동물은 쇠약해지고 감염에 취약해졌지만, 그 이유가 무엇인지는 명확하지 않았습니다.

문제는 질문의 수준이었습니다.

종종 면역학 논문을 읽다보면 방사선을 처리해서 몸 속의 면역세포의 기능을 억제하는 것을 볼 수 있습니다. 이 개념은 오랜 시간에 걸쳐서 확립되었지만, 최종적으로는 어느 정도 확정된 것은 Egon Lorenz 등이 1951년에 발표한 이 논문입니다.

Lorenz 연구진은 생쥐와 기니피그에 고선량 전신 방사선을 조사했습니다. 결과는 일관적이었습니다.

중요한 점은, 이 상태가 단순한 “몸살”이나 “조직 손상”이 아니라 회복 불가능한 생리적 붕괴처럼 보였다는 사실입니다. 하지만 연구진은 여기서 멈추지 않았습니다.

Lorenz의 실험이 고전이 된 이유는 다음 질문 때문입니다.

만약 방사선이 파괴한 것이 ‘환경’이 아니라 ‘세포’라면, 정상 세포를 다시 넣으면 회복되지 않을까?

연구진은 방사선을 맞은 동물에게 정상 골수 세포를 주입했습니다. 그 결과는 당시로서는 충격적이었습니다.

즉, 방사선으로 사라진 기능은 골수 세포를 통해 다시 만들어질 수 있었습니다.

이 결과는 하나의 명확한 결론으로 이어집니다.

방사선이 파괴한 것은 ‘면역 반응이 일어나는 환경’이 아니라 면역과 조혈을 수행하는 세포 그 자체였습니다.

이로써 두 가지 개념이 처음으로 분리됩니다.

면역은 더 이상 막연한 “저항력”이 아니라, 이식 가능한 세포 기능으로 이해되기 시작했습니다.

이 논문 이후, 전신 방사선 조사를 받은 동물은 면역학에서 특별한 의미를 갖게 됩니다.

즉, 빈 면역 캔버스(blank immune background)가 된 것입니다.

이 개념은 이후 수많은 고전 실험의 전제가 됩니다.

1966년 Claman의 T–B 협동 실험 역시 이 1951년 연구가 만든 실험 인프라 위에서 가능했습니다.

중요한 점은, Lorenz의 논문 이후 “방사선이 면역을 제거한다”는 사실은 더 이상 연구 대상이 아니었다는 점입니다.

그것은 실험 도구가 되었습니다.

그래서 이후 논문들에서는 “irradiated syngeneic mice”라는 표현만으로 복잡한 설명이 생략됩니다.

이 전환점이 바로 1951년입니다.

Lorenz 등의 연구는 다음 사실을 처음으로 명확히 했습니다.

Lorenz, Egon, et al. “Modification of Irradiation Injury in Mice and Guinea Pigs by Bone Marrow Injections.” Journal of the National Cancer Institute, vol. 12, 1951, pp. 197–201. https://academic.oup.com/jnci/article/12/1/197/888896
Jacobson, L. O., et al. “The Effect of Spleen Shielding on Mortality Following X-Irradiation.” Journal of Laboratory and Clinical Medicine, vol. 37, 1951, pp. 683–697.
Miller, J. F. A. P. “Immunological Function of the Thymus.” Lancet, vol. 278, 1961, pp. 748–749.