면역학의 한 해를
한 곳에 모았습니다.

Background

OSM은 IL-6 family 사이토카인으로, 폐 손상 후 조직 복구 인자 유도와 백혈구 동원에 관여한다고 알려져 있다. 인플루엔자 감염 시 폐포 대식세포(AM)는 embryonic origin TR-AM과 monocyte-derived Mac으로 구성되며, 이들의 운명은 niche signal에 따라 결정된다.

Methods

OSM KO 및 OSMR KO 마우스에 인플루엔자 감염을 유도하고, 감염 3·5일차에 AM·interstitial Mac·neutrophil 동태를 분석. AM은 OSM의 주된 source인 동시에 receptor expressing cell.

Key Findings

• OSM source는 AM이고, receiver는 endothelium·epithelium·fibroblast로 확인됨
• OSM KO 시 감염 3·5일차 TR-AM 수가 격감 — monocyte-derived Mac은 영향 없음
• Interstitial Mac 및 neutrophil은 오히려 증가
• OSMR-independent 신호 경로 존재 시사 (LIFR 후보) — 마우스에서 OSMR > LIFR 결합력

Background

기존 종양·만성 바이러스 면역학에서 PD-1·TIM-3·LAG-3·TOX 등 "exhaustion marker" 발현은 기능 저하의 지표로 해석되어 왔다. 그러나 점막 조직 TRM은 이러한 마커를 항상 발현하면서도 강력한 보호 면역을 제공한다는 모순이 있었다.

Methods

Saporin (ribosome-inactivating protein) conjugate를 PD-1 등 exhaustion marker에 표적해 TRM-Exhausted-Like (TRM-EL) subset을 선택적으로 ablation. 인플루엔자 재감염 challenge로 보호 효과 평가.

Key Findings

• TRM-EL 선택 제거 조건에서 인플루엔자 치명률이 가장 높음
• Exhaustion marker = 기능 결손이 아닌 "조직 적응 tone"
• Heterosubtypic protection의 핵심 매개체는 TRM-EL

Background

기존 IM 백신은 systemic IgG는 유도하나 lung TRM 형성에 비효율적이며, IN 백신은 NALT 우세. TRT (Total Respiratory Tract) 면역화는 URT+LRT 동시 자극으로 다층 점막 면역을 유도할 수 있다는 가설.

Methods

OT-I, OT-II TCR transgenic 마우스에 TRT 백신을 시행. CXCR3, CXCR6 수용체 KO에서 lung T cell accumulation 변화를 평가. Barcoded tetramer + TCR-seq로 antigen-specific clone의 phenotype을 단일세포 수준에서 추적.

Key Findings

• TRT는 systemic IgG 외에 nasal IgA·IgM 다층 점막 반응을 유도
• Nasal 점막은 폐·기도보다 더 inflammatory한 baseline 환경 유지 (NALT tonic inflammation)
• CXCR6는 CD4·CD8 모두에서 lung T cell 정착에 필수 (TRM anchor)
• CXCR3는 CD8에만 추가 필요 — IFN-γ 유도 stromal cell의 CXCL9/10/11 매개 추가 동원

Background

점막 IgA는 호흡기 감염 위험을 감소시키나, 호흡기 IgA를 유도하는 local cellular network는 잘 정의되어 있지 않았다. 전형적 IgA class switch는 Tfh-mediated GC에서 일어나며 TGF-β·IL-21 의존적.

Methods

B cell + Prdm1⁺ CD4 T cell coculture에서 IgA 분비 정량. In vivo mucosal vaccination 후 IgA-producing cell의 anatomical localization 추적.

Key Findings

• B + Prdm1⁺ CD4 coculture 배양액에서 IgA가 유의하게 증가 (in vitro 직접 증거)
• Mucosal IgA 유도에 CD4 T cell help가 필수
• 전형적 Bcl6⁺ Tfh가 아닌 Blimp-1(Prdm1)⁺ CD4 매개 extrafollicular pathway 시사

Background

ILC2는 IL-5·IL-13 분비를 통해 Type 2 면역의 핵심을 담당하며, 조직별로 표현형이 상이하다. 피부 ILC2는 CD103·KLRG1을 고발현하며 tissue-resident 특성이 강한 반면, 폐 ILC2는 보다 동적이라고 알려져 있었다.

Methods

Il1rl1, Il18r1 발현을 기준으로 폐 ILC2 heterogeneity 분석. Demodex 진드기 처리 모델로 피부 자극이 폐 ILC2 정체성에 미치는 영향 평가.

Key Findings

• 폐 ILC2는 Il1rl1·Il18r1 기준 다층 heterogeneity 보유
• Demodex 처리 시 폐 ILC2가 "skin-like" 표현형(CD103⁺ KLRG1⁺) 획득
• ILC2 differentiation pathway의 자세한 분석 (benchmarking 가치)

Background

Sun lab은 2009년 Ly49H⁺ NK가 MCMV m157 항원에 대해 clonal expansion + long-lived memory를 형성한다는 것을 처음 증명. 이후 NK·ILC1·ILC2·ILC3의 memory 패러다임 확장 주도.

Methods

MCMV·인플루엔자 등 다양한 감염 모델에서 NK·ILC subset의 fate-mapping과 epigenetic profiling을 통해 memory 형성 기전을 해부.

Key Findings

• Antigen-specific NK memory: Ly49H⁺ NK가 MCMV에 대해 clonal expansion + 장기 생존
• Cytokine-induced memory-like NK (CIML): IL-12 + IL-15 + IL-18 cocktail로 항원 없이 memory-like 분화 유도
• ILC1 (liver), ILC2 (lung, IL-33-driven), ILC3로 memory 확장
• HSPC level epigenetic imprinting — central trained immunity
• 인간 NKG2C⁺ adaptive NK (CMV-driven): long-lived, FcRγ⁻, anti-tumor potential

Background

신생아 면역계는 자궁 내 sterile 환경에서 출생 후 미생물과 첫 접촉하며, 이 시기 "seeding reaction"이 평생 면역 항상성의 토대가 된다는 가설.

Methods

인간 신생아 코호트에서 mass cytometry + serum proteomics 통합 분석으로 출생 직후·수주·수개월에 걸친 정량적 면역 trajectory 추적.

Key Findings

• 출생 직후 면역계가 commensal에 정량적으로 반응하는 "seeding reaction" 정의
• 기존 "tolerance induction" 개념과 구분되는 동적 패턴
• 분만 방식·수유 방식이 trajectory에 영향

Background

Type 3 면역(IL-17, IL-22 매개)은 점막 barrier 유지에 핵심이며, ILC3·γδ T17·Th17이 주된 source. 미생물 자극과 식이 항원이 어떻게 이 회로의 초기 imprinting을 결정하는지가 남은 과제였다.

Methods

Tryptophan-defined diet, vendor-specific microbiome (McGill vs Charles River) 비교, Dam-pup C. difficile transmission, IL-17 차단 실험으로 회로를 해부.

Key Findings

• Tryptophan 식이 → 미생물 indole 대사체 → 3주차(weaning) γδ T cell의 IL-17 생산 유도
• γδ T cell 세포 수는 변화 없고 IL-17 생산 기능만 상향 조절 (epigenetic priming)
• McGill microbiome (C. difficile 포함) → IL-17⁺ γδT17 확장 / Charles River microbiome → 반응 없음 (Vendor effect 직접 증명)
• C. difficile이 가장 큰 차이 균주 — 모체-자손 colonization 가능
• IL-17 차단 → ZO-1 발현 감소 + TLR4 활성 증가 → bacterial dissemination 증가
• 결론: IL-17은 barrier integrity를 강화하고 bacterial dissemination을 차단

Background

모체 면역계는 항체·세포·대사체를 통해 자손 면역을 조절. 2021 Science에서 모체 Yersinia 감염이 자손에게 IL-6 transplacental signal로 보호 제공하는 것을 보고. 이번 발표는 두 줄기 새로운 발견.

Methods

Lactation·임신·helminth 감염 모체 모델에서 자손 면역 표현형 추적. α-CCR3로 eosinophil migration 차단, antibiotics로 microbiome 의존성 검증, 대사체 metabolomics로 IPA 동정.

Key Findings

• [줄기 1: 수유 모체 장 재편] Lactation → eosinophil ↑ → goblet cell ↑ + stem cell ↓ → mucin layer ↑ → bacterial burden ↓
• α-CCR3 차단 시 eosinophil + goblet cell 동시 감소 → eosinophil이 goblet cell의 trophic driver
• [줄기 2: 모체 helminth → 자손 폐 보호] Helminth 감염 → microbiome 변화 → IPA(indole-3-propionic acid) ↑ → 자손 폐 IFNβ ↑ → 호흡기 antiviral 보호
• Antibiotics 처리 시 보호 효과 소멸 — microbiome이 필수 매개

Background

기존 ILC2 패러다임에서 ILC2는 태아 간/골수 CLP→CHILP→ILC2P 경로로 thymus를 거치지 않고 발생. Cd3g는 T cell DN3기에서 강하게 발현되는 T-lineage marker.

Methods

Cd3g-iCre × reporter 마우스로 ILC2 lineage tracing. Pre-neonatal·신생아·성체 시기별 labeling 효율과 조직 분포 비교.

Key Findings

• ILC2가 Thymus에서도 발생할 수 있음 — 기존 패러다임 확장
• Cd3g-fated ILC2가 pre/neonatal 단계에 prevalent
• 성체 조직 ILC2 pool 일부에 thymic-origin subset 기여

Background

Koch lab은 모체 IgG가 자손 tolerance에 기여한다는 것을 2016 Cell에서 정립. 이번 발표는 모체 IgG가 자손 B cell repertoire와 T follicular helper 프로그램을 조절하는 분자 기전.

Methods

Milk antibody 결손/보충 모델, Tfh-specific reporter로 자손 GC dynamics 분석. IgG sensor 후보 검증.

Key Findings

• Milk antibody가 자손 면역 형성의 functional 매개체
• T follicular helper cells가 모체 IgG의 주요 target
• IgG → microbial modification → offspring 면역 형성
• IgG sensor의 필요성 시사

Background

Brown lab은 2022 Nature에서 Thetis cell이라는 새로운 RORγt⁺ APC lineage를 발견. Mucida lab의 patrolling DC, Littman lab의 RORγt⁺ APC와 함께 "미생물 tolerance 유도 APC" 분야의 핵심 발견.

Methods

Thetis cell-specific reporter, conditional KO, scRNA-seq로 lineage·function 해부. Food allergy 모델에서 Thetis-Treg 축의 timing 평가.

Key Findings

• Thetis cell = novel RORγt⁺ APC lineage
• Weaning기에 증가 → 이후 감소와 동시에 Treg cell 증가가 연속적으로 발생
• 약 6개월 window가 food allergy 결정 critical period
• Gut-draining LN = tolerance 유도 / Skin-draining LN = immunity 유도 (food allergy)
• 초기 Treg 분화 부족 개체는 toxin 유도형 아나필락시스에 취약
• LTi cell과 T cell이 매우 다른 기능을 갖지만 동일 progenitor 공유

Background

위 자가면역성 위염(AIG)은 만성 위축성 위염을 거쳐 위암 위험을 증가시킨다. 위 IEC가 IFNγ 자극 시 MHCII를 ectopic 발현한다는 것은 알려져 있었으나, 그 기능적 의의는 불분명했다.

Methods

AIG 모델에서 epithelial MHCII conditional KO, 그리고 oncogenic mutation-driven tumorigenesis 모델과 비교.

Key Findings

• Stomach epithelial MHCII는 일반 tumorigenesis 대비 autoimmune-driven tumorigenesis에서 훨씬 강력한 역할
• IEC MHCII → self-Ag 제시 → CD4 T cell 재활성화 → 만성 염증 feed-forward loop 유지 → premalignancy 지속

Background

Treg는 IL-10·TGF-β 분비와 metabolic competition을 통해 면역 억제하는 것이 정설. T cell이 자체적으로 MHCII를 발현하여 항원을 제시할 수 있는지는 종 특이적 논란이 있었다.

Methods

인간·마우스 활성화 T cell의 MHCII 발현 비교, Lck-CIITA Tg 마우스로 T cell 강제 MHCII 발현 모델 구축. Treg-mediated antigen presentation 효율 평가.

Key Findings

• Treg 활성화 시 MHC II 고발현 (인간에서만, 마우스는 거의 발현 안함)
• T cell subset 중 Treg이 가장 유의미한 APC 기능 수행
• Treg → antigen presentation → Th2 induction
• Lck-CIITA Tg에서 T cell MHCII 강제 발현 시 표현형 평가

Background

Itaconate는 macrophage IRG1/ACOD1에 의해 생성되는 항염증 대사체로, succinate dehydrogenase 억제와 NRF2 활성화를 통해 작용. 자가면역 환경에서 Treg 안정성과 어떻게 상호작용하는지는 불명확했다.

Methods

Autoimmune uveitis (EAU) 모델에 itaconate 보충 후 FOXP3 발현·Treg 기능·succinate 매개 염증 평가.

Key Findings

• Itaconate 보충 → FOXP3 발현 증가 + Treg 기능 강화
• 동시에 succinate-driven 염증 차단 (이중 기전)
• EAU 임상 score 유의 감소

Background

Netea lab이 정립한 trained immunity는 BCG·β-glucan이 monocyte/macrophage를 epigenetic·metabolic reprogramming하여 heterologous protection을 제공한다는 개념. Divangahi는 2018 Cell에서 BCG가 HSPC level central trained immunity를 유도함을 증명.

Methods

β-glucan 처리 후 neutrophil의 mitochondrial mass·OXPHOS 측정. Alox15 KO에서 IAV 감염 시 disease tolerance 평가. BCG-mediated neutrophil reprogramming의 항암 효과 검증.

Key Findings

• β-glucan/BCG → neutrophil epigenetic-metabolic reprogramming → regulatory phenotype 분화
• Trained neutrophil은 mitochondrial mass·respiration 증가 (OXPHOS 의존)
• Alox15 KO 마우스가 IAV 감염에 더 취약 (lipoxin A4·resolvin 전구체 결손) — disease tolerance 결함
• 암 환경에서 BCG·β-glucan이 anti-inflammatory neutrophil 유도 → 항종양 기여

Background

동일 자극에 대한 면역 반응의 개인차는 유전·환경 모두에 의해 결정. Barreiro lab은 African vs European ancestry macrophage의 epigenetic landscape 차이를 규명한 바 있다.

Methods

scATAC-seq + chromatin QTL 매핑으로 LPS·virus 자극 후 chromatin accessibility 변화의 개인·집단 차이를 정량.

Key Findings

• Microbial stimuli에 대한 macrophage chromatin response는 ancestry-specific 패턴 보유
• 특정 chromatin QTL이 면역 반응 강도와 연관
• Trained immunity의 분자적 기반에 epigenetic 개인차 추가

Background

Type III IFN(IFN-λ)은 점막 장기(장·폐·간) 상피세포에 특이적으로 작용하며 점막 항바이러스 면역의 핵심. Type I IFN과 cell type-specific induction의 분자 기전이 남은 과제.

Methods

Lineage TF chromatin profiling, IFN locus accessibility 분석, pDC1·기타 세포 type별 induction 패턴 비교.

Key Findings

• pDC1에서 IFN-I과 IFN-III locus 모두에 chromatin accessibility 보유 (활성화 여부와 무관)
• PU.1 deposition이 IFN-γ enhancer region에도 관찰됨
• Lineage-specific TF 조합이 cell type별 IFN type 선택을 결정

Background

Martinez·Hogan 2015 Immunity에서 NFAT:AP-1 imbalance가 exhaustion program을 유도한다는 landmark 발견. NFAT 단독 활성(AP-1 없이) → TOX 유도 → epigenetic commitment to exhaustion.

Methods

Ionomycin 처리 후 시간차 transcriptome·chromatin profiling. 빠르게 변하는 유전자(early) vs 느리게 변하는 유전자(commitment) 분리. Tox locus의 enhancer mark 매핑.

Key Findings

• Ionomycin → 시간 의존적 NFAT target gene 활성화 cascade
• Tox first intron의 H3K27 acetylation이 active enhancer demarcation
• Early chromatin change → Tox 발현 → 후속 exhaustion gene network
• NFAT solo activity (AP-1 없음) → exhaustion commitment 분자 기반

Background

ISG15는 ubiquitin-like IFN-stimulated gene으로 다수 단백질에 결합(ISGylation)하며, USP18에 의해 탈결합. 가역성이 항바이러스·대사 균형에 어떤 역할을 하는지 남은 과제.

Methods

ISG15 conjugation·USP18 KO 모델에서 항바이러스 반응 + glycolysis/OXPHOS 평가.

Key Findings

• ISGylation이 항바이러스 단백질 안정성 조절
• 동시에 대사 효소 ISGylation으로 intracellular metabolism 조정
• USP18 매개 가역성이 면역-대사 균형의 결정자

Background

Chuong 등 2016 Science에서 ERV-derived sequence가 IFN-inducible enhancer로 진화 활용됨을 증명. 면역 회로의 진화에 transposon이 핵심 자원.

Methods

Transposon-derived enhancer 후보 ChIP-seq + ATAC-seq, CRISPRi로 기능 검증.

Key Findings

• ERV-derived enhancer가 면역 유전자 induction에 필수
• 조직·종·개인별 transposon 활성화 차이가 면역 반응 다양성에 기여
• 특정 ERV enhancer는 IFN response의 master regulator

Background

노화에 따른 만성 저도 염증(inflammaging)은 senescence-associated secretory phenotype(SASP)·DAMP 누적과 관련. 조직별 ageing-specific 염증 프로파일은 정의되지 않았다.

Methods

다조직 transcriptome + chromatin landscape의 ageing trajectory 매핑.

Key Findings

• 조직별 고유한 inflammaging 시그니처 존재
• DAMP·SASP 누적이 chromatin level에서 sterile inflammation을 유도
• 노화 장의 dysbiosis·barrier 붕괴가 systemic inflammaging의 driver 후보

Background

NLRP3 inflammasome은 IL-1β·IL-18 분비를 매개하는 pro-inflammatory 회로로 알려져 있었다. 그러나 Treg 내재적 NLRP3 기능은 미탐구.

Methods

Treg-specific NLRP3 conditional KO에서 colitis 표현형 평가. NLRP3 의존적 Treg gene expression network 분석.

Key Findings

• Treg-intrinsic NLRP3가 장 염증 제어에 필수
• 전통적 "NLRP3 = pro-inflammatory" 개념 뒤집기
• IBD-associated NLRP3 variant의 Treg-intrinsic 해석 가능

Background

LAG-3는 종양 면역에서 inhibitory receptor로 표적되며 relatlimab(anti-LAG-3)이 임상 승인. 그러나 Treg에서의 cytoplasmic motif 기능은 불명확.

Methods

KIEELE → AIAALA point mutation Treg 모델에서 functional·metabolic 표현형 평가.

Key Findings

• KIEELE motif가 LAG-3 dependent Treg function에 필수
• KIEELE mutation 시 Treg glycolytic activity 붕괴
• Treg metabolic·functional 결합 mechanism 정립

Background

장 Treg는 SCFA·tryptophan·bile acid 등 미생물 대사체에 의해 조절된다고 알려져 있었다. 식이 지질이 chylomicron 형태로 장 Treg에 직접 전달되는지는 남은 과제.

Methods

APOC3 Tg(LPL inhibitor → chylomicron 정체), LDLr KO, LDLr fl/fl × Foxp3-Cre(Treg-specific KO) 세 가지 model 비교. Treg apoptosis·survival·gene expression 분석.

Key Findings

• 지방산은 상피로 흡수 후 chylomicron(large lipoprotein) 형태로 LP에 배출
• APOC3 Tg(chylomicron 차단) → 면역세포 중 유일하게 Treg만 유의 증가
• APOC3 Tg Treg에서 apoptosis gene 감소 + 생존율 증가
• LDLr fl/fl × Foxp3-Cre로 LDLR이 Treg의 chylomicron uptake 매개체임을 Treg-intrinsic으로 증명
• 결론: Chylomicron → LDLR(Treg) → apoptosis (반직관적; lipotoxicity 시사)

Background

Microbiota는 식이 항원에 대한 oral tolerance를 유지하는 환경 인자. Enteric virus 감염이 tolerance 파괴의 trigger가 될 수 있다는 가설(celiac disease 모델).

Methods

Microbiota depletion + enteric virus(reovirus 등) 감염 후 dietary antigen-specific T cell 반응 평가.

Key Findings

• Microbiota 결손 + enteric virus → 식이 항원에 대한 harmful T cell response 유발
• Tolerance 유지에 microbiota·바이러스 환경 양쪽이 필요

Background

RORγt⁺ Treg는 미생물 tolerance 유도의 핵심 (Ohnmacht·Sefik 2015). CD80/86 매개 co-stimulation이 RORγt⁺ Treg 기능에 어떻게 작용하는지 남은 과제.

Methods

Anti-B7 antibody, B7 KO, CTLA4-Ig(abatacept) 처리 후 RORγt⁺ Treg 기능과 colitis 표현형 비교.

Key Findings

• B7 antagonism (항체 또는 KO) → RORγt⁺ Treg 기능 향상
• CTLA4-Ig 치료 → neutrophil infiltration 감소 + 장 염증 완화
• RORγt⁺ APC가 RORγt⁺ T cell을 만나지 못하고 B7만 자극될 시 RORγt⁺ Treg 감소 — B7 antagonist로 회복

Background

IEC가 MHCII를 통해 luminal 미생물 항원을 제시할 수 있다는 보고가 있었으나, antigen compartmentalization(luminal vs basolateral)이 T cell fate를 어떻게 결정하는지 남은 과제.

Methods

C. rodentium 감염 모델에서 IEC MHCII conditional KO + SMARTA TCR transgenic으로 CD4 T cell fate tracking.

Key Findings

• IEC MHCII가 SMARTA T cell 활성화에 필수
• Epithelial antigen presentation level이 TRM cell transcriptional programming을 지시
• Luminal vs basolateral antigen compartmentalization이 T cell 운명 결정

Background

Mucida lab은 patrolling DC 모델로 장 항원 sampling을 연구. 박테리아 종류에 따라 다른 면역 반응이 유도되는 기전은 APC 선택에 의존하는 것으로 알려져 있었다.

Methods

LIPSTIC(Labeling Immune Partners by SorTagging Intercellular Contacts)로 APC-T cell 상호작용을 실시간 추적. 박테리아별 APC subset 동원 비교.

Key Findings

• 박테리아별로 다른 APC subset이 선택됨 (예: SFB → cDC2 → Th17)
• Antigen context가 T cell selection factor로 작용
• APC 결정이 T cell fate 차별화의 upstream 결정자

Background

Lamas 등 2016 Nat Med에서 CARD9 결손 IBD 환자의 tryptophan-AhR 회로 결함을 증명. Microbial tryptophan 대사체는 Th17·AhR 회로를 통해 점막 면역과 CNS 자가면역에 영향.

Methods

Ketogenic diet, L. reuteri WT vs ΔArAT(aromatic amino acid aminotransferase 결손) 균주 비교. ILA 직접 보충 + 1,3-butanediol water 처리.

Key Findings

• Ketogenic diet가 sclerosis에 완화 효과 — microbiome 의존적
• Ketogenic → indole lactate(ILA) ↑ → Th17 억제 → EAE 완화
• L. reuteri 매개 ILA가 증상 완화에 직접 기여
• 1,3-Butanediol water 처리가 EAE 예방 효과

Background

Lab SPF 마우스는 wild·pet shop 마우스 대비 면역계 maturation이 미흡. Naturalization(microbiome 다양화)이 면역 성숙에 미치는 영향과 성차의 통합 해부.

Methods

Lab SPF + pet store mouse microbiome 병합으로 "naturalized" 모델 구축. Multi-omics(transcriptome·metabolome·microbiome) 통합 분석.

Key Findings

• Naturalization → systemic·tissue immune maturation 동시 유도
• Helios⁺ cytotoxic T cell subset이 성차 의존적으로 변화
• Multi-omics 통합으로 성-microbiome-면역 trans-axis 정의

Background

TRM은 CD8·CD4 effector에 한정된 개념이었으며, Treg가 tissue-resident memory 형태로 존재하는지는 미정립.

Methods

Allergen-specific Treg fate-mapping + lung tissue Treg phenotyping.

Key Findings

• Allergen-specific Treg가 lung에 long-term resident memory 형성
• TRM 프로그램(CD69·CD103)이 Treg에서도 유지

Background

Oral tolerance는 PD-1·TGF-β·Treg 의존성이 강조되어 왔다. CTLA-4의 역할은 tumor 면역 외에 oral tolerance에서 본격 검증되지 않았다.

Methods

Treg-specific CTLA-4 KO에서 oral antigen 노출 후 systemic allergic disease 평가.

Key Findings

• CTLA-4가 oral immunotolerance에 필수
• Treg-mediated systemic allergy 억제에 CTLA-4 의존성

Background

Chang Kim lab은 retinoic acid(RA)가 Foxp3 Treg 유도와 gut homing imprint(α4β7·CCR9)를 매개함을 정립. CTL 분화에서 RARα 역할은 새 영역.

Methods

RARα conditional KO 마우스에서 effector CTL 분화·기능 평가.

Key Findings

• NR1B1(RARα) 발현이 CTL effector function 결정
• RA 시그널이 CTL fate를 직접 reprogram

Background

활성화된 CD8 T cell은 대부분 SLEC(short-lived effector cell)로 분화하고 일부가 memory로 진화. 인간 early memory CD8 형성 marker·mechanism은 미정립.

Methods

Human PBMC ADT staining + scRNA-seq trajectory. Temra subset 분리 및 추가 subpopulation 동정.

Key Findings

• Effector vs memory T cell trajectory가 분리됨
• Temra 내부에 Early Temra와 TD Temra 구분 — MPEC marker는 Early Temra에, SLEC marker는 TD Temra에 발현
• MFEC도 백신 후 동일하게 증가하나 기존 MFEC과는 다른 subset
• FOXP1이 quiescence 유지 + Temra 분화에 관여

Background

cDC1은 cross-presentation을 통해 CD8 T cell priming을 담당. IRF8이 cDC1 fate decision의 master TF로 알려져 있으나 superenhancer 수준 조절은 남은 과제.

Methods

Irf8 superenhancer deletion·CRISPR-mediated targeting으로 cDC1 development 평가.

Key Findings

• IRF8 superenhancer가 cDC1 fate decision의 master switch
• Superenhancer 결손 시 cDC1 발달 결손

Background

Lund lab은 B cell subset(follicular·MZ·B1), memory B heterogeneity, plasma cell differentiation의 standard를 정립.

Methods

T-bet·IRF1·IRF4 conditional KO에서 memory B 형성·기능 평가. SLE 모델(YaaFC.Irf KO)에서 B cell-mediated 병리 평가.

Key Findings

• T-bet이 memory B에 핵심적으로 발현 — IFN-γ 의존적 분화
• B cell T-bet·IFN-γ receptor가 항체 isotype 조절
• IRF1 KO ASC에서 IFN inflammatory signature 감소 + regulatory ASC signature 증가
• IRF4/IRF8 ratio가 plasma cell 관련 지표로 작용
• IRF1이 Bmem function·proliferation·differentiation에 기여
• Pre-ASC: T-bet 주도 / ASC commitment: IRF1 주도(Irf4 발현 조절)

Background

감각 신경(TRPV1⁺·TRPA1⁺)은 통증·가려움뿐 아니라 면역세포를 직접 조절. Brian Kim은 itch biology를 통해 sensory neuron-immune crosstalk을 정립.

Methods

In vivo calcium imaging으로 organ간 신호 전달 추적. RTX(resiniferatoxin)로 TRPV1⁺ neuron ablation, AAV로 감각 신경 활성화.

Key Findings

• Sensory neuron이 JAK-STAT pathway를 통해 면역세포에 신호 전달
• Urinary bladder distension → colonic distension의 신호 전달이 in vivo calcium imaging으로 확인
• RTX 처리 → 폐 ILC2·eosinophil 감소 + 염증 완화
• AAV로 감각 활성화 시 역으로 면역세포 활성

Background

Artis lab은 ILC2-neuropeptide axis(NMU·VIP·CGRP)를 정립. 점막 상피세포(TSLP·IL-33·IL-25)와 ENS·면역세포의 통합 회로 해부.

Methods

TRPV2-hM4Di 화학유전학 모델로 nociceptor 조작. βIII-tubulin·DCLK1·KLRG1·CD3 staining으로 면역·신경 공간 매핑. Allen Discovery Center 다중 omics.

Key Findings

• 상피가 1차 감지 기관 — TSLP·IL-33·IL-25 emit
• Goblet cell이 type 2 immune response의 marker
• 조직별 ILC2 heterogeneity
• SI ILC2가 type 2 면역 유전자 enrich
• ILC2(KLRG1⁺)가 NMU⁺ cholinergic neuron과 submucosa에서 직접 co-localization (muscularis 한정 아님)
• Nmur1이 ILC2에 selectively 발현 — LP NMUR1⁺ cell의 97%가 ILC2
• TRPV2⁺ nociceptor neuron 활성화 → tuft cell 과분화 유도, worm count 증가
• Acute TRPV1 nociceptor 활성화 → 상피 분화에 큰 영향

Background

ENS는 운동·분비·점막 면역 조절을 담당. 종양 미세환경에서 ENS의 역할은 남은 과제.

Methods

AOM disease model(CRC). Cholera toxin B(CT-B) neuronal tracer를 종양에 주입 후 신경세포 검출. IFNγR1·CD274(PD-L1)·IL-18r KO 마우스로 회로 해부.

Key Findings

• CT-B가 종양에서 신경세포로 검출 — CRC가 ENS-innervated 확인
• IFNγ signaling to ENS가 CRC 진행을 driver — Ifngr1 KO → tumor 수 감소
• IFNγ·CD274·IL-18r KO에서 공통적 CRC 감소
• CD274 KO CRC에서 CD8 T cell exhaustion 감소
• IL-18BP가 cancer immune checkpoint molecule로 작용
• DR18(decoy receptor 18)이 TIL을 증가시킴

Background

피부 감각 신경은 Langerhans cell·DC를 조절한다고 알려져 있었으나 분자 기전은 남은 과제.

Methods

Capsaicin·optogenetic·compound 48/80·substance P 처리 후 피부 DC aggregation 측정. CCL2 source(Mast cell vs Mac) 동정.

Key Findings

• β-alanine 자극 시 피부에 가려움·따끔거림 + 홍조 억제
• Pathogen·immune mediator → peripheral neuron 활성화
• DC aggregation + early cytokines가 CCL2-dependent
• Capsaicin → optogenetic activation과 동일 결과 (DC aggregate 유도)
• Compound 48/80·capsaicin·substance P 2-step activation에서 aggregate 증가
• CCL2 source: mast cell — mast cell-specific CCL2 KO 시 aggregate 회복

Background

통증 신경(TRPV1⁺ nociceptor)이 종양 미세환경 면역세포에 영향을 미친다는 보고가 누적. Monocyte fate 조절은 남은 과제.

Methods

Nociceptor ablation·activation 모델에서 tumor-infiltrating monocyte 분화·억제 기능 평가.

Key Findings

• Nociceptor → tumor monocyte를 immunosuppressive 방향으로 reprogram
• CGRP·Substance P 매개 가능성

Background

Allergen 감지는 IgE-FcεRI 의존이 정설이나, 그 이전 단계 "non-immune sensor"의 존재가 제기됨. Sokol lab은 pruriceptor의 allergen sensing 역할 규명.

Methods

Papain·HDM 알러젠 모델에서 DC(CD301b⁺)·TRPV1⁺ neuron·γδ T cell 회로 해부. mTORC1 sensory neuron-specific KO로 allergic memory 평가.

Key Findings

• Non-immune allergen sensor: DC(CD301b⁺) – sensory neuron(TRPV1⁺) axis
• Substance P → DC 활성화 → 2형 면역
• γδ T (특히 GD3) IL-3 → neuron → substance P → DC → allergic reaction
• Allergy = recurrent low-dose 노출의 결과
• mTORC1 sensory neuron-specific KO: initial 반응은 동일하나 memory(allergic recall) 결손
• mTORC1이 mitochondrial fitness에 관여 + DC migration 차단

Background

Tracey 2000 Nature에서 미주신경 자극 → α7 nAChR → macrophage TNF 억제의 "inflammatory reflex"를 정립. 25년 연구가 FDA 승인 bioelectronic device로 전환.

Methods

Vagal nerve stimulator 임상 시험(SetPoint Medical) — IBD·rheumatoid arthritis 적응증.

Key Findings

• 미주신경 자극 → splenic α7 nAChR → TNF 억제
• IBD·RA 임상 시험에서 효능 확립
• FDA 승인 bioelectronic device로 진입

Background

Quintana lab은 AHR-driven gut DC tolerance 회로를 정립. Engineered probiotics가 AHR 신호를 정밀 표적화하여 CNS 자가면역을 억제할 수 있는지 검증.

Methods

Engineered probiotic strain 경구 투여 후 장 DC AHR-KLF4-FADS3 axis 활성과 EAE 모델 반응 평가.

Key Findings

• Engineered probiotics → 장 DC AHR-KLF4-FADS3 axis 활성
• FADS3(fatty acid desaturase 3) 매개 lipid metabolism 변화 → tolerogenic DC
• T cell-driven CNS 자가면역 억제

Background

Artis lab의 후속 — 오전 Artis 발표(NMU-ILC2)의 세부 분자 기전.

Methods

Intestinal sensory neuron-specific 조작 + colitis 모델.

Key Findings

• 감각 신경이 장 염증을 직접 조절하는 분자 메커니즘 정의

Background

Peyer's patch GC는 점막 IgA repertoire의 핵심 산실. 인간 영아 PP GC 형성 timing과 분자 프로그램은 미정립.

Methods

인간 영아 부검·생검 PP 샘플의 spatial transcriptomics + scRNA-seq + BCR repertoire.

Key Findings

• 인간 영아 PP에서 GC 형성 dynamics 직접 관찰
• TFH 내부에 TFH1(CCR7⁺·GPR183⁺) vs TFH2 분리
• Early-life PP GC가 IgA repertoire 다양성의 기반

Background

Microbiome-driven lipid A 변형(예: 4-acyl vs 6-acyl)은 TLR4 신호 강도를 조절. 점막 면역에서의 분자 결과는 남은 과제.

Methods

Lipid A 구조 변형 균주의 BMDC·colon LP pDC 반응을 transcriptomics로 비교.

Key Findings

• Lipid A 구조 차이 → BMDC transcriptomic signature 차이 유도
• 3A-MPLA, 4A-MPLA가 IFN-γ-related geneset을 가장 크게 증가
• 동일 균주가 24시간 후에도 IFN-β 발현 유지 — 강도뿐 아니라 지속성 차이
• Colon LP pDC에서도 동일 양상 관찰
• TLR4 endocytosis · IFN-β persistence가 결정 메커니즘
• Treg/Th17 balance 조절을 통해 점막 면역 조절

Background

γδ-IEL은 소장 점막 면역의 sentinel. Breast milk가 IEC maturation과 γδ-IEL colonization을 어떻게 조절하는지 남은 과제.

Methods

JAX vs Taconic 마우스 비교 + cross-feeding + bedding swab + breast milk proteomics.

Key Findings

• γδ T cell이 microbiota modulation 통해 mucosal immune regulation
• Breast milk가 이 axis 조절
• JAX vs Tac 비교: SI-IEL에서 차이 뚜렷 (대장은 차이 미미)
• CD8αα⁺ Vγ7⁺ T cell이 소장 전체(duo·jej·ile)에서 차이 유지
• Cross-feeding이 microbiota 자체보다 더 큰 영향
• Tac에서 Myc 관련 유전자·E-cadherin 감소
• Breast milk proteomics: IGF1·IGFBP7·Osteopontin 감소가 핵심
• 결론: 모유 IGF axis 결손 → IEC 발달 차이 → γδ-IEL retention 결여 → dysbiosis

Background

EAE·MS의 microbiome-metabolome 동인은 단일 axis가 아니라 cluster 수준에서 작동. 통합 분석이 필요.

Methods

EAE 모델에서 microbiome + serum metabolome + clinical score 통합 multi-omics.

Key Findings

• High Trp + L. reuteri localization → EAE clinical score 상승
• Trp 양 증가·미생물 대사체 증가가 EAE에 부정적 영향
• Microbiome cluster별 대사체 grouping에서 indole·p-cresol 그룹이 주요
• Systemic metabolite가 microbiome보다 더 유의한 biomarker
• p-cresol·iGoxA 처리 시 clinical score 더 높음
• TCRγδ IL-17 production이 L. reuteri colonization marker로 작용

Background

Butcher = α4β7-MAdCAM 발견자, tissue addressin 개념 창시자. 35년 leukocyte homing 분야의 토대.

Methods

조직 endothelial cell 특이 ligand·integrin pairing의 35년 축적 데이터.

Key Findings

• 조직별 endothelial cell이 lymphocyte targeting을 specialized
• Peripheral LN·Peyer's patch별 다른 integrin 발현
• GPR25-CXCL17 interaction이 장을 제외한 모든 점막 면역계 조절
• mLN-derived GPR25⁺ Treg의 90%+가 장 외 점막으로 전달

Background

Springer = LFA-1·ICAM, α4β7 구조 규명자. Vedolizumab 개발의 분자 기반 제공.

Methods

Integrin agonist screening + Yersinia invasin-based stem cell expansion.

Key Findings

• LFA-1이 ICAM-1과 immune synapse 형성
• Neutrophil rolling은 단순 운동이 아닌 integrin 상호작용
• Integrin은 3가지 conformation(stabilizing·activating·inhibiting)
• Active conformation 표적 항체 개발
• Integrin은 organoid 성장에 필수
• Invasin(Yersinia protein)이 integrin 결합으로 organoid 성장 촉진

Background

Sallusto = Tcm/Tem 분류 창시자(Cell 2004). 분화·trafficking의 통합 모델 제안.

Methods

Pathogen-specific Th 분화 trajectory + chemokine receptor profiling.

Key Findings

• Th1·Th2 분화 방향성은 결합력에 의해 결정
• Central Tmem = "memory stem cells"
• Memory Th1은 인식 항원(virus vs bacteria)에 따라 다른 형태로 분화
• 분화 분기에 IL-1β가 결정 인자
• 박테리아 내 pathogen별(S. pyogenes vs M. tuberculosis vs C. albicans)도 다른 Th 유형 유도

Background

Kubes = intravital microscopy 권위자. 면역세포 동원의 in vivo 동역학 정립.

Methods

Intravital 2-photon microscopy로 sterile injury·infection의 immune cell migration 추적.

Key Findings

• Chemotactic zone(chemokine 풍부) → necrotaxis zone(방향성만 유지) → lesion 3 단계 동원
• iNKT cell이 병변 주변에 축적·IL-4 분비
• Monocyte는 CCR2·CX3CR1 발현에 따라 병변 둘러싸기 vs 침투 구분
• Macrophage가 Marco 발현으로 병변 부착
• Mac 사이 공간에 mast cell granule이 끼어 phagocytosis 차단
• Granule은 mast cell F-actin으로 이동, aggregate로 발전
• Mast cell 결손 시 Mac 매개 치유 효과 소멸

Background

Kaplan = Th9 subset 핵심 연구자. IRF4·STAT6·PU.1 조합이 IL-9 commitment 결정.

Methods

Il9r KO·CD4-specific Il9 KO 마우스에서 알러지·UTI 모델 평가. HDM·UPEC challenge로 조직별 IL-9 receiver cell 동정.

Key Findings

• IL-9 = T·mast cell growth factor → allergic inflammation 증가
• 환자에서 Th9·Th2 cytokine이 혼합 분비되는 polyfunctional T cell
• IL-9⁺ Trm은 polyfunctional — 고전적 Th9 외 다양한 subset 포함
• IL-9이 allergic recall response에 critical
• HDM 처리 시 mast cell 외에도 AM·IM(CD11c⁺/⁻)에서 Il9r 발현 증가
• Il9r KO → airway inflammation 감소
• Allergen-induced AHR이 IL-9·mast cell 의존
• Il9r 발현량: immune organ > urinary bladder > intestine > lung
• IL-9이 bladder bacterial clearance(UPEC UTI 방어)에 기여
• IL-9 KO에서 UTI damage 더 큼

Background

IgE⁺ B cell 자체는 GC·memory 단계에서 수명이 짧고 안정된 memory pool을 형성하지 못함. 그렇다면 IgE 기억은 어디에 보존되는가? Koenig 2022 Sci Immunol에서 type 2-polarized memory B 가설 제시.

Methods

Allergen reexposure 모델 + IgG1·IgE class switch fate-mapping. Single-cell multiome(ATAC+RNA+BCR)으로 type 2 polarized memory B 정의.

Key Findings

• IgE memory B cell의 절대 수는 매우 적음
• Type 2-polarized IgG1⁺ memory B가 재노출 시 sequential class switch(IgG1 → IgE)로 IgE를 재생산
• Type 2 polarization signature(IL-4Rα·CD23·FCER2·IRF4·BATF·GATA3) 확인
• Extrafollicular pathway 가능성

Background

LCMV clone 13 모델로 CD4 T cell의 chronic infection 적응이 정립. Acute(완치)와 chronic(지속)에서 memory CD4의 분기점은 남은 과제.

Methods

Acute Armstrong vs chronic clone 13 LCMV 모델에서 CD4 fate-mapping + scRNA-seq + single-cell TCR.

Key Findings

• Acute resolved: TCF7⁺·BCL6(Tfh)·TBET(Th1) memory — rapid recall
• Chronic persistent: TOX⁺·BLIMP-1⁺·MAF⁺ + PD-1·LAG-3·TIGIT — IL-10⁺ regulatory-like 전환
• Chronic CD4가 CD8 memory를 trans-acting으로 reshape

Background

Kaufmann은 Netea lab 출신, BCG-induced HSC training(2018 Cell) 공저자. Trained immunity의 type 2/allergy 맥락 적용은 신규 영역.

Methods

BCG·AFA(allergic fungal antigen) 처리 후 HSC·monocyte·eosinophil의 epigenetic·metabolic reprogramming 평가.

Key Findings

• Trained immunity = epigenetic mark가 2차 감염 시 더 빠른 반응 유도
• BCG vaccination이 마우스·인간 HSC를 reprogram
• 수명이 짧은 macrophage에 기억 부여 = HSC → monocyte → macrophage 축
• AFA 처리 → AM·eosinophil 증가
• 30일 후 eosinophil 형질이 inflammatory 방향으로 전환

Background

Lim lab Pillar 2(breastmilk/lactation)의 학생 후속 연구. Day 4 Garcia(breast milk × γδ-IEL)의 폐 확장.

Methods

Lactating vs non-lactating 마우스에서 BM·폐·소장 면역세포 정량 + 호흡기 바이러스 감염 challenge.

Key Findings

• Lactating lung에서 방어력·neutrophil 동원 강화
• Neutrophil이 BM에서 증가하고 소장에서도 미미한 수준 증가
• 폐 상피 remodeling 동반

Background

BCG·β-glucan trained immunity가 보호적이라면, viral infection도 HSC를 reprogram하여 후속 병리(동맥경화)를 유발할 수 있다는 "maladaptive trained immunity" 가설.

Methods

Influenza 감염 후 HSC epigenetic landscape 추적 + atherosclerosis 모델(ApoE KO)에서 plaque 진행 평가.

Key Findings

• Influenza 감염 → HSC IFN-I-driven epigenetic reprogramming
• 이후 monocyte 분화가 pro-inflammatory 편향
• 동맥경화 가속
• Nasal neutrophil subset(N1·N2·N3) 분류: N1 = BM 서식, N2 → N3 분화, N3 = DC-like morphology
• BM-mucosa conduit으로 neutrophil 이동

Background

Neutrophil은 급성 염증의 1차 effector로 알려져 왔으나, steady-state 점막에서의 surveillance 역할은 남은 과제.

Methods

Nasal mucosa neutrophil의 GF·SPF 비교 + Ly-6G·CD11b 기준 subset 동정 + time-course trafficking.

Key Findings

• Nasal neutrophil은 GF·SPF 무관하게 비슷한 수준 존재 (steady-state surveillance)
• Ly-6G·CD11b 기준 N1·N2·N3 분류
• 전사체 수준에서 neutrophil과 다른 정체성 확인
• N1 = BM 서식형 (BM-mucosa conduit으로 이동)
• N2 → N3 분화 (time-course trafficking)
• N3 = DC-like morphology

Background

알러지성 염증(Th2 dominant)은 일반적으로 감염에 취약한 환경으로 간주. 그러나 asthma 환자에서 superinfection 보호의 역설적 보고가 누적.

Methods

Asthma + influenza 마우스 모델에서 eosinophil 역할 분리. Piecemeal degranulation(PMD)·major basic protein(MBP) 매개 intracellular killing 평가.

Key Findings

• Asthma + Flu 조건에서 eosinophil 새로운 아형 확인
• Eosinophil이 superinfection 방어에 확실한 보호 효과
• PMD·MBP 매개 intracellular killing이 핵심 메커니즘
• ABX 처리 시 영향 받음 — microbiome 의존성
• APC-like eosinophil subset도 동정

Background

Helminth 감염은 type 2 면역을 유도. 신경 주변·기도 interstitial Mac이 helminth 노출로 trained되는지, 그리고 후속 viral infection에 보호적인지 남은 과제.

Methods

Nippostrongylus brasiliensis(Nb) 감염 모델에서 NAM trained vs untrained 비교. CSF1R-DTR로 NAM ablation, adoptive transfer로 충분조건 검증.

Key Findings

• Nb 감염 후 AM이 BM 유래 NAM으로 교체
• Trained NAM 보유 마우스는 동일 viral burden에도 생존율 유지·체중 감소 X
• Untrained 마우스는 폐 histology가 크게 악화
• Trained 조건: eosinophil chemotaxis ↑ + type 2 immunity 강화 + neutrophilia·NETs 감소
• Trained NAM을 untrained로 교체 시 보호 효과 즉시 소멸 (DTR + adoptive transfer로 증명)