Beta-glucan primes CR3 for cytotoxicity against iC3b-opsonized tumor cells

Gordon D. Ross et al. · Journal of Immunology · 1999 · Vol 162 · No 7 · pp. 4192-4201

β-글루칸이 보체 수용체 CR3를 priming하여 iC3b로 opsonized된 종양 세포에 대한 세포독성을 증강시킨다는 기전을 제시한 연구.

Dectin-1 이전에는 CR3가 중심이었습니다

오늘날 β-글루칸은 주로 Dectin-1 수용체와 연결되어 설명됩니다. 그러나 2001년 Dectin-1이 규명되기 전까지는 전혀 다른 수용체가 중심에 있었습니다. 바로 **CR3(complement receptor 3)**입니다.

CR3는 CD11b/CD18로 구성된 보체 수용체로, 대식세포와 호중구에 발현됩니다. 이 수용체는 보체 단편인 iC3b에 결합합니다.

1980~90년대 연구자들은 효모 β-글루칸이 CR3를 통해 면역 반응을 증강한다고 이해했습니다.

CR3 가설의 핵심은 ‘priming’이었습니다

Ross 등의 연구는 매우 중요한 개념을 제시했습니다.

β-글루칸은 종양 세포를 직접 공격하지 않습니다.
대신 CR3를 “priming”합니다.

이 상태에서 종양 세포가 보체에 의해 iC3b로 opsonization되면, primed CR3를 가진 면역세포가 더 강력한 세포독성을 발휘합니다.

즉, 기전은 다음과 같이 이해되었습니다.

β-글루칸 → CR3 priming →
iC3b-opsonized tumor recognition →
증강된 세포독성

이 모델은 β-글루칸이 **면역 증폭기(amplifier)**로 작용한다는 개념을 제시했습니다.

이 가설은 몇 가지 관찰을 잘 설명했습니다.

β-글루칸이 단독으로 종양을 직접 죽이지 않는다는 점, 보체 활성과 함께 있을 때 항종양 효과가 강해진다는 점, 그리고 호중구와 대식세포가 핵심 역할을 한다는 점입니다.

또한 이미 1950년대 zymosan이 보체를 활성화한다는 사실이 알려져 있었기 때문에, CR3 가설은 역사적 흐름과도 잘 맞았습니다.

중요한 점은, 이 시기의 이해는 아직 패턴 인식 수용체(PRR) 개념과는 다르다는 것입니다.

CR3는 보체 수용체이지, 미생물 구조를 직접 인식하는 고전적 PRR로 분류되지는 않았습니다. β-글루칸은 CR3의 lectin-like domain에 결합한다고 제안되었지만, 신호전달 수용체라는 개념은 명확하지 않았습니다.

즉, 이 시기의 모델은 “보체 의존 면역 증폭” 중심이었습니다.

1990년대 후반이 되면서 몇 가지 문제가 제기되었습니다.

모든 β-글루칸 효과가 CR3만으로 설명되지 않았고, 보체가 없는 조건에서도 면역세포 활성화가 관찰되었으며, 염증성 사이토카인 유도 역시 CR3 단독 모델로는 충분히 설명되지 않았습니다.

이러한 한계는 결국 새로운 수용체 탐색으로 이어졌고, 2001년 Dectin-1의 발견으로 전환점이 마련됩니다.

CR3 가설 시대는 β-글루칸 연구에서 매우 중요한 중간 단계입니다.

1950년대의 zymosan-보체 활성 연구, 1980~90년대의 CR3 priming 모델, 2001년 이후 Dectin-1 중심 PRR 시대로 이어지는 흐름 속에서 보면, CR3 가설은 전환기의 핵심 단계에 해당합니다.

CR3 모델은 β-글루칸이 면역계를 조절한다는 개념을 분자 수준으로 끌어올린 첫 시도였습니다.

1980~90년대 효모 β-글루칸 연구는 CR3를 중심으로 면역 증강 기전을 설명했습니다. β-글루칸은 보체와 협력하여 면역세포의 종양 세포 공격 능력을 증폭시키는 분자로 이해되었습니다.

이 시기는 PRR 개념 이전의 과도기였습니다. 그러나 CR3 가설이 있었기에, 이후 Dectin-1 발견으로 이어지는 수용체 탐색이 가능했습니다.

효모 β-글루칸 연구는 보체에서 시작해, 수용체로, 그리고 PRR 면역학으로 발전했습니다.