T세포 수용체(T-cell receptor, TCR)는 T세포의 세포막 표면에 존재하는 단백질 복합체로, 적응 면역계에서 항원을 인식하는 핵심적인 역할을 담당한다. T세포 수용체는 B세포 수용체(BCR)나 면역글로불린과 구조적·기능적 공통점을 가지나, 항원을 인식하는 방식에 있어 중요한 차이점이 있다.
구조
T세포 수용체는 기본적으로 두 개의 폴리펩타이드 사슬로 구성된 이형이량체(heterodimer)이다. 대다수의 T세포는 α사슬과 β사슬이 이황화 결합(다이설파이드 결합)으로 연결된 αβ TCR을 발현한다. 소수의 T세포는 γ사슬과 δ사슬로 구성된 γδ TCR을 발현한다. 각 사슬은 가변 영역(variable region, V)과 불변 영역(constant region, C)으로 나뉘며, 불변부 끝부분에는 세포막 관통 영역이 있어 T세포 표면에 고정된다. α사슬과 β사슬 끝의 가변 영역이 함께 단일 항원 결합 부위를 형성한다.
T세포 수용체는 단독으로 존재하지 않고 CD3 분자와 함께 TCR-CD3 복합체를 형성하여 세포 내 신호 전달을 매개한다.
항원 인식 방식
T세포 수용체의 가장 두드러진 특징은 항원을 인식하는 방식에 있다. B세포 수용체가 항원의 3차원 구조를 직접 인식하는 반면, T세포 수용체는 주조직 적합 복합체(Major Histocompatibility Complex, MHC)라는 단백질에 의해 항원제시세포(APC) 표면에 제시된 항원 조각(펩타이드)만을 인식한다. 즉, T세포 수용체는 MHC 분자에 결합된 항원 펩타이드를 함께 인식하는 MHC 제한성(MHC restriction)을 가진다.
CD4+ T세포(도움 T세포)는 MHC class II 분자에 제시된 항원을 인식하고, CD8+ T세포(세포독성 T세포)는 MHC class I 분자에 제시된 항원을 인식한다.
다양성 확보 기전
T세포 수용체는 B세포 수용체와 마찬가지로 유전자 재조합(V(D)J 재조합)을 통해 매우 다양한 항원 인식 부위를 생성한다. α사슬과 β사슬을 각각 코딩하는 유전자 세그먼트들이 흉선(가슴샘) 내 T세포 발달 과정에서 무작위로 재조합되어, 이론적으로 수천만에서 수억 종류의 서로 다른 T세포 수용체가 만들어질 수 있다.
γδ T세포 수용체
αβ TCR과 달리 γδ TCR을 가진 T세포는 소수이나, 점막 조직 등에서 주로 발견된다. γδ T세포는 MHC 제한 없이 항원을 직접 인식할 수 있는 경우가 많으며, 선천 면역과 적응 면역의 연결 고리 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
임상적 의의
T세포 수용체는 면역 반응의 핵심 분자로서, 자가면역 질환, 면역 결핍 질환, 이식 거부 반응, 종양 면역 등 다양한 질환의 병태생리와 관련이 있다. 최근에는 TCR-T 세포치료제와 같이 T세포 수용체를 활용한 면역세포 치료 기술이 고형암 치료를 위한 방법으로 연구 개발되고 있다.
