1. 개요
Complement receptor 3(CR3)은 보체수용체의 일종으로, H인자(factor H)나 C3b가 잘린 조각인 iC3b, C3dg를 리간드로 하여 작용한다. 큰포식세포(macrophage)의 표면에서도 발견되어 'macrophage-1 antigen(Mac-1)'이라고도 불린다.2. 구조
CD11b(integrin αM)와 CD18(integrin β2)로 구성된 복합체(CD11b/CD18)로, integrin αMβ2로도 불리는 인테그린(integrin)의 일종이다. 인테그린의 특성상 저 알파 서브유닛과 베타 서브유닛이 하나씩 포함된 이종이량체(heterodimer)이다.3. 기능
CR3는 다수의 백혈구들에서 발현되는데, 구체적으로는 큰포식세포, 단핵구, 호중구, 호산구, NK 세포, T 세포. B 세포 등에서 나타난다. 백혈구 CR3에서 중요한 기능이 이들의 혈관밖유출(extravasation)과 염증 부위로의 이동을 촉진하는 것이다. 이 과정은 전신홍반루프스(systemic lupus erythematosus)와의 관련성이 제기된 바 있다.[1] 또한, 염증 부위로 이동한 백혈구들(특히 호중구)이 활성산소와 같이 외부 항원을 제거할 수 있는 물질을 방출하는 능력을 증강시킨다. 이 과정에서 CR3에서 주로 결합하는 물질은 보체계 조절 보조 인자로도 알려진 H인자(factor H)이다.[2]또한, 면역복합체로 인한 항원의 옵소닌화를 iC3b 조각과 결합해 촉진하고, 옵소닌화된 항원이나 비정상 세포에 대한 세포독성이 일어날 수 있게 한다.[3] 이런 세포독성이 발휘되는 데에 관여하는 분자가 베타글루칸(beta-glucan)으로, 베타글루칸은 CR3의 렉틴 부분에 결합하여 작용하는 주된 다당류 분자이다.[4] 베타글루칸이 결합한 CR3에 의해서 세포독성 세포들의 살상 능력이 강화되는 사례는 NK 세포에서도 보고된 바 있다. 해당 실험에서는 보체활성화 고전경로가 활성화되었으나 대체경로가 활성화되지 못하여 CR3가 종양 세포를 살상하기에 세포독성이 충분하지 않았던 NK 세포에 베타글루칸을 소량 결합시키는 것으로 독성을 강화시켜 비정상 세포를 살해할 수 있었다고 보고했다.[5] NK 세포 CR3에서 세포독성에 필수적인 부분은 베타 사슬(CD18)이었으나, 베타글루칸과 결합하는 NK 세포의 CR3 도메인은 알파 도메인(CD11b) 쪽에 있었으며, 이 부분은 세포독성에 필수적인 것은 아니나 여기에 특정 리간드(상술한 베타글루칸 등)가 와서 결합하면 NK 세포의 독성이 크게 강화될 수 있다.[6]
T 세포에서 발현된 CR3의 경우 특히 CD8+ T 세포, 흔히 세포독성 T 세포(cytotoxic T cell, CTL)라고 알려진 T 세포가 염증 부위로 이동할 수 있도록 유도한다.[7]
[1] Phagocytosis is the main CR3-mediated function affected by the lupus-associated variant of CD11b in human myeloid cells. Lilian Fossati-Jimack, Guang Sheng Ling, Andrea Cortini, Marta Szajna, Talat H Malik, Jacqueline U McDonald, Matthew C Pickering, H Terence Cook, Philip R Taylor, Marina Botto. PLoS One. 2013;8(2):e57082. doi: 10.1371/journal.pone.0057082. Epub 2013 Feb 22. #[2] Factor H: A Complement Regulator in Health and Disease, and a Mediator of Cellular Interactions. Anne Kopp, Mario Hebecker, Eliška Svobodová, and Mihály Józsi. Biomolecules. 2012 Mar; 2(1): 46–75. Published online 2012 Feb 7. doi: 10.3390/biom2010046. PMCID: PMC4030870. PMID: 24970127. #[3] The beta-glucan-binding lectin site of mouse CR3 (CD11b/CD18) and its function in generating a primed state of the receptor that mediates cytotoxic activation in response to iC3b-opsonized target cells. Y Xia, V Vetvicka, J Yan, M Hanikýrová, T Mayadas, G D Ross. J Immunol. 1999 Feb 15;162(4):2281-90. #[4] Beta-glucan, a "specific" biologic response modifier that uses antibodies to target tumors for cytotoxic recognition by leukocyte complement receptor type 3 (CD11b/CD18). J Yan, V Vetvicka, Y Xia, A Coxon, M C Carroll, T N Mayadas, G D Ross. J Immunol. 1999 Sep 15;163(6):3045-52. #[5] Targeting of natural killer cells to mammary carcinoma via naturally occurring tumor cell-bound iC3b and beta-glucan-primed CR3 (CD11b/CD18). V Vetvicka, B P Thornton, T J Wieman, G D Ross. J Immunol. 1997 Jul 15;159(2):599-605. #[6] Contribution of CR3, CD11b/CD18 to cytolysis by human NK cells. E Klein, L Di Renzo, E Yefenof Mol Immunol. 1990 Dec;27(12):1343-7. doi: 10.1016/0161-5890(90)90041-w. #[7] Expression of type 3 complement receptor on activated CD8+ T cells facilitates homing to inflammatory sites. H V Nielsen, J P Christensen, E C Andersson, O Marker, A R Thomsen. J Immunol. 1994 Sep 1;153(5):2021-8. #