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폴리 매칭거

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목차

1. 개요

폴리 매칭거는 프랑스에서 태어난 미국의 면역학자이다. 캘리포니아 대학교 샌디에고에서 생물학 박사 학위를 받았으며, 현재 국립 알레르기 및 감염병 연구소의 T 세포 내성 및 기억 부서 책임자로 재직 중이다. 그녀는 면역계가 세포 손상으로 인해 방출되는 "위험 신호"에 반응한다는 "위험 모델"을 제시했으며, 이 모델은 이식 거부 반응, 종양, 자가면역 질환 등 다양한 주제를 설명하는 데 사용된다. 매칭거는 또한 "전문 항원 제시 세포", "위험 신호", "손상 연관 분자 패턴"과 같은 용어를 만들어 면역학 연구에 기여했다.

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폴리 매칭거 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
분야면역학
인물 정보
이름폴리 매칭거
원어 이름Polly Celine Eveline Matzinger
출생1947년 7월 21일
출생지프랑스 라 센-슈흐-메흐
국적미국
학력
모교캘리포니아 대학교 어바인 (BS)
캘리포니아 대학교 샌디에이고 (PhD)
경력
직장국립알레르기감염병연구소
업적
주요 업적위험 이론

2. 초기 생애

폴리 매칭거는 1947년 7월 21일 프랑스에서 프랑스인 어머니(시몬)와 네덜란드인 아버지(한스) 사이에서 태어났다.[1] 1954년, 그녀는 여동생 마졸레인과 부모님과 함께 미국으로 이민을 갔다. 그녀의 이전 직업으로는 베이스 재즈 음악가, 목수, 개 조련사, 웨이트리스, 그리고 플레이보이 토끼가 있었다.[2][3] 1976년 캘리포니아 대학교 어바인에서 생물학 학사 학위를,[3] 1979년 캘리포니아 대학교 샌디에이고에서 생물학 박사 학위를 받았다.[4][5] 그 후 그녀는 케임브리지 대학교에서 4년간 박사후 연구원으로 일했으며, 메릴랜드주 베데스다에 있는 국립 보건원에서 일하기 전까지 6년간 바젤 면역학 연구소에서 과학자로 근무했다.[5]

3. 연구 경력

마칭거는 미국 국립 알레르기 및 감염병 연구소 (NIAID)의 T 세포 내성 및 기억 부서의 책임자이다.[6] 이 연구실은 마칭거가 처음 9개월 동안 카오스 이론에 집중하며 단독으로 연구를 수행하기로 결정하면서 "고스트 랩"이라고 불렸다. 2013년, NIAID가 세포 및 분자 면역학 연구실을 재편하는 동안 마칭거의 부서를 면역유전학 연구실로 이전했다.[6]

2015년, 마칭거는 면역계의 위험 모델에 대한 8부작 시리즈를 녹화했으며, 여기에는 이식 거부 반응, 종양, 자가면역, T 세포, 기생충, 그리고 경보 신호가 포함되었다.[7]

3. 1. 위험 모델 (Danger Model)

자가/비자 모델은 1949년 맥팔레인 버넷과 프랭크 페너가 제안했지만, 1980년대 후반 면역학자들이 T 세포가 물질을 제시하고 공동 자극 신호를 보내는 항원 제시 세포에 의존한다는 것을 인식하면서 어려움에 직면했다. 토마스 쿤의 패러다임 전환에 대한 저술에 영향을 받아 찰스 제너웨이는 1989년 선천 면역계가 면역계 반응의 진정한 문지기라는 제안을 했다. 그는 또한 선천 면역계가 고대 패턴 인식 수용체를 사용하여 이러한 결정을 내리고, 병원체의 변하지 않는 특성을 인식한다고 이론화했다.

3. 1. 1. 위험 신호 (Danger Signals)

1994년 논문 "관용, 위험, 그리고 확대된 가족"에서 매칭거는 위험 모델을 확장하여, 세포자멸사(제어된 세포사멸)이 아닌, 손상 또는 스트레스를 받아 계획되지 않은 세포사가 일어나는 세포에서 방출되는 "위험 신호"에 항원제시세포가 반응한다고 주장했다. 이러한 세포에서 방출되는 경보 신호는 면역 체계에 면역 반응이 필요한 문제가 발생했음을 알린다. 그녀는 T 세포와 T 세포가 조율하는 면역 반응은 이전 모델에서처럼 "자기"에 대한 신생아적 정의 때문도, 제네이의 주장처럼 병원균에 대한 오래된 정의 때문도 아니고, 세포 손상에 의해 정의되는 위험에 대한 역동적이고 지속적으로 업데이트되는 반응 때문이라고 주장했다.[8]

3. 1. 2. DAMPs (Damage-Associated Molecular Patterns)

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3. 1. 3. 위험 모델의 확장

위험 모델은 이식, 모자/태아 면역, 자가면역, 암 치료법, 백신 등 다양한 주제를 포괄한다. 매칭거는 이전 모델들이 면역계 반응이 특정 위협의 위치와 심각성에 따라 왜 달라지는지 설명하지 못한다고 주장했다. 이전 모델들은 또한 면역계가 종양을 거부하고, 자가면역 질환을 유발하며, 알레르기 반응을 생성하는 방식을 설명하지 못한다.

일부 면역학자들은 여전히 제니웨이의 생각을 유지하며, 면역 반응은 주로 미생물 간의 유사성을 인식하는 선천적으로 진화적으로 보존된 "패턴 인식 수용체"에 의해 촉진되어, 프로그래밍되지 않은 세포 사멸의 영향을 최소화한다고 믿는다.

3. 2. 조직 주도 면역 반응

성승용과 매칭거는 위험 모델의 손상 연관 분자 패턴(DAMP) 중 하나로 생물학적 화합물에 노출된 소수성 영역을 제안했다. 스트레스 요인에 직면하여 세포는 단백질을 잘못 접고 변성시켜 물로 채워진 환경에 노출되는 것을 피하기 위해 덩어리로 뭉치는 소수성 영역을 노출시킨다.[9]

2013년 네이처 면역학(Nature Immunology)에 실린 논문에서 매칭거는 신체 조직이 면역 반응을 유도한다는 위험 모델의 주요 함의를 강조했다. 각 기관의 마이크로바이옴의 박테리아가 기능과 산출물을 유도한다는 연구가 계속됨에 따라 매칭거는 미생물이 면역계 반응을 유도하는 것으로 나타날 수 있다고 이론화한다.[10] 매칭거는 DAMP가 왜 톨 유사 수용체가 외부 및 내부 리간드 신호 모두에 반응하는지 설명할 수 있으며, 그녀의 위험 모델은 각 면역계 반응의 정도와 특성을 결정하는 수많은 신호 전달 경로를 제시한다고 주장한다.

3. 3. 위험 모델에 대한 비판과 논쟁

조절 T 세포는 면역 반응을 억제하는 것으로 나타났으며, 이러한 Treg 세포의 주요 조절 인자가 제대로 기능하지 못할 때 발생하는 자가 면역 질환인 IPEX 증후군이 그 예시이다.[11] 폴리 매칭거는 Treg 세포를 위험 모델에 통합하여, 이들의 조절 활성이 절대적인 것은 아니라고 주장했다. 감염된 이식 장기가 더 높은 비율로 거부되는 것을 보면 위험 신호가 면역 반응을 계속 지시한다는 것을 알 수 있다.[12]

위험 모델에 대한 비판은 두 가지 주요 지점에 초점을 맞춘다. 첫째, 매칭거는 종양 세포가 프로그램된 세포 사멸을 겪어 면역 반응을 위한 위험 신호를 방출하지 못하기 때문에 종양이 암을 유발하며 지속된다고 주장했다. 그러나 최근 연구에 따르면 면역계는 일부 종양을 탐지하고 파괴한다. 둘째, 위험 모델은 이식 거부 반응을 수술로 인한 손상의 결과로 설명하지만, 이 설명은 동일한 신체 부위 간 조직 이동인 자가 이식에 대한 더 큰 관용성을 설명하지 못한다.[13]

"전문 항원 제시 세포", "위험 신호", "DAMP"와 같이 매칭거가 만들어낸 용어는 면역계의 자기/비자기 모델에 대한 설명에 자주 재사용된다. 면역학자 러셀 E. 밴스는 위험 모델과 같은 면역학적 패러다임은 진화적 압력 하에서 생성된 뚜렷한 메커니즘에 대한 필연적으로 부정확한 표현이라고 주장했다.[14]

3. 3. 1. 종양 면역

조절 T 세포는 면역 반응을 억제하는 것으로 알려져 있으며, 이러한 Treg 세포의 주요 조절 인자가 제대로 기능하지 못할 때 발생하는 자가 면역 질환인 IPEX 증후군이 그 예시이다.[11] 폴리 매칭거는 Treg 세포를 위험 모델에 통합하여, 이들의 조절 활성이 절대적인 것은 아니라고 주장했다. 감염된 이식 장기가 더 높은 비율로 거부되는 것을 보면 위험 신호가 면역 반응을 계속 지시한다는 것을 알 수 있다.[12]

위험 모델에 대한 비판은 두 가지 주요 지점에 초점을 맞춘다. 첫째, 매칭거는 종양 세포가 프로그램된 세포 사멸을 겪어 면역 반응을 위한 위험 신호를 방출하지 못하기 때문에 종양이 암을 유발하며 지속된다고 주장했다. 그러나 최근 연구에 따르면 면역계는 일부 종양을 탐지하고 파괴한다. 둘째, 위험 모델은 이식 거부 반응을 수술로 인한 손상의 결과로 설명하지만, 이 설명은 동일한 신체 부위 간 조직 이동인 자가 이식에 대한 더 큰 관용성을 설명하지 못한다.[13]

"전문 항원 제시 세포", "위험 신호", "DAMP"와 같이 매칭거가 만들어낸 용어는 면역계의 자기/비자기 모델에 대한 설명에 자주 재사용된다. 면역학자 러셀 E. 밴스는 위험 모델과 같은 면역학적 패러다임은 진화적 압력 하에서 생성된 뚜렷한 메커니즘에 대한 필연적으로 부정확한 표현이라고 주장했다.[14]

3. 3. 2. 이식 거부 반응

조절 T 세포는 면역 반응을 억제하는 것으로 나타났으며, 이러한 Treg 세포의 주요 조절 인자가 제대로 기능하지 못할 때 발생하는 자가 면역 질환인 IPEX 증후군이 그 예시이다.[11] 매칭거는 Treg 세포를 위험 모델에 통합하여, 이들의 조절 활성이 절대적인 것은 아니라고 주장했다. 감염된 이식 장기가 더 높은 비율로 거부되는 것을 보면 위험 신호가 면역 반응을 계속 지시한다는 것을 알 수 있다.[12]

위험 모델에 대한 비판은 두 가지 주요 지점에 초점을 맞춘다. 첫째, 매칭거는 종양 세포가 프로그램된 세포 사멸을 겪어 면역 반응을 위한 위험 신호를 방출하지 못하기 때문에 종양이 암을 유발하며 지속된다고 주장했다. 그러나 최근 연구에 따르면 면역계는 일부 종양을 탐지하고 파괴한다. 둘째, 위험 모델은 이식 거부 반응을 수술로 인한 손상의 결과로 설명하지만, 이 설명은 동일한 신체 부위 간 조직 이동인 자가 이식에 대한 더 큰 관용성을 설명하지 못한다.[13]

"전문 항원 제시 세포", "위험 신호", "DAMP"과 같이 매칭거가 만들어낸 용어는 면역계의 자기/비자기 모델에 대한 설명에 자주 재사용된다. 면역학자 러셀 E. 밴스는 위험 모델과 같은 면역학적 패러다임은 진화적 압력 하에서 생성된 뚜렷한 메커니즘에 대한 필연적으로 부정확한 표현이라고 주장했다.[14]

3. 4. 공동 저자 논란 (Dog co-author controversy)

1978년, 매칭거는 네 번째 논문을 실험 의학 저널에 게재하면서 자신의 아프간 하운드 갈라드리엘 미르크우드를 공동 저술자로 등재하여 3인칭 능동태로 작성했다.[15] 이 사실이 밝혀지자 그녀는 해당 저널에 논문을 게재하는 것이 금지되었다.[16]

4. 수상 및 영예

폴리 매칭거는 1986년 쾰른 영화제에서 《면역: 그 내면의 이야기》의 독일어 번역으로 교육 영화 부문 특별 우수상을 수상했다. 1996년에는 스칸디나비아 면역학회 명예 종신 회원으로 추대되었다. 2002년, 잡지 《디스커버》는 매칭거를 과학 분야에서 가장 중요한 여성 50인 중 한 명으로 선정했다. 2003년, 하셀트 대학교에서 명예 박사 학위를 받았다. 2008년, 웹 오브 사이언스에서 해당 분야에서 인용 횟수 상위 1%에 속하는 "가장 많이 인용된" 연구자로 등재되었다.

2009년부터 생명공학 회사인 에피백스는 로드아일랜드 대학교 면역학 및 정보학 연구소에서 어려움을 극복하는 여성 과학자들을 위한 폴리 매칭거 두려움 없는 과학자 장학금을 지원하고 있다.

5. 주요 논문


  • Matzinger P., Mirkwood G.의 1978년 논문에서는 완전한 H-2 비호환 키메라에서 공여체 유래 T 세포가 공여체 또는 숙주 H-2 유형과 관련하여 미소 조직 적합성 항원에 반응할 수 있음을 보여주었다.
  • Lassila, O., Vainio, O. and Matzinger, P. (1988)는 B 세포가 처녀 T 세포를 활성화시킬 수 있는지에 대한 연구를 ''Nature''에 발표하였다. 이 논문은 "전문 항원 제시 세포"가 처음 명명된 논문이다.
  • Fuchs E., Matzinger P. B. (1992)는 B 세포가 처녀 T 세포는 끄지만 기억 T 세포는 끄지 않는다는 연구 결과를 ''Science''에 발표하였다.
  • Matzinger P. (1994)는 관용, 위험, 그리고 확장된 가족에 대한 연구를 ''Annual Review of Immunology''에 발표하였다.
  • Ridge J.P., Fuchs E., Matzinger P. (1996)는 수지상 세포로 신생아 T 세포를 활성화하여 신생아 관용을 재검토한 연구를 ''Science''에 발표하였다.
  • Ridge J.P., Di Rosa F., Matzinger P. (1998)는 조건부 수지상 세포가 CD4+ T 헬퍼 세포와 T-킬러 세포 사이의 일시적 가교가 될 수 있음을 ''Nature''에 발표하였다.
  • Gallucci S., Lolkema M., Matzinger P. (1999)는 수지상 세포의 내인성 활성제인 천연 보조제에 대한 연구를 ''Nature Medicine''에 발표하였다.
  • Matzinger P. (2002)는 위험 모델, 즉 자아에 대한 새로운 감각을 ''Science''에 발표하였다.
  • Seong S., Matzinger P. (2004)는 소수성이 선천 면역 반응을 시작하는 고대 손상 관련 분자 패턴이라는 연구를 ''Nature Reviews Immunology''에 발표하였다.
  • Matzinger P. (2007)는 친절한 신호와 위험한 신호, 즉 조직이 면역 반응을 통제하는지에 대한 연구를 ''Nature Immunology''에 발표하였다.
  • Matzinger P., Kamala T. (2011)는 조직 기반 클래스 제어, 즉 관용의 다른 측면에 대한 연구를 ''Nature Reviews Immunology''에 발표하였다.
  • Perez-Diez Ainhoa, Joncker Nathalie T., Choi Kyungho, Chan William F. N., Anderson Colin C., Lantz Olivier, Matzinger Polly (2007)는 CD4 세포가 CD8 세포보다 종양 거부에 더 효율적일 수 있다는 연구 결과를 ''Blood''에 발표하였다.

6. 영화

폴리 매칭거는 다음 영화들에 참여하거나, 해당 영화들에 등장한다.[19]


  • ''면역: 내면의 이야기'' (1986): 일반인을 대상으로 인플루엔자 감염 제거 과정을 설명하는 애니메이션 영화이다. (비디오, 13분). 호프만-라 로슈 스튜디오에서 제작되었으며, 독일어, 프랑스어, 스페인어로 번역되었다.
  • ''조직 거부에 대한 간략한 설명'' (1991): 일반인을 대상으로 피부 이식 거부 반응을 설명하는 애니메이션 영화이다. (비디오, 2분). 전미 과학 작가 협회의 의뢰로 제작되었다.
  • ''죽음의 설계/생명과 시대의 삶과 시간'' (1995): 세포 자멸사를 연구하는 6명의 과학자들을 다룬 영화이다. (영화, 73분). 폴리 매칭거, R 레비-몬탈치니 등이 출연한다.
  • ''위험에 의해 작동되다'' (1997): 위험 모델을 설명하는 BBC 호라이즌 프로그램이다. (영화, 60분)
  • ''미생물 침입'' (2001): 인체와 그 안에 서식하는 유기체 간의 상호 관계를 설명하는 프로그램이다. 위험 모델을 공생 관계를 설명하는 면역 모델로 제시한다. TLC (TV 채널)에서 방영되었다. (영화, 60분)

참조

[1] 서적 A to Z of STS Scientists https://books.google[...] Infobase Publishing 2014-05-14
[2] 뉴스 Clever Bunny https://www.independ[...] 2018-07-27
[3] 뉴스 Polly Matzinger: De conejita playboy a paradigma de la inmunología https://procrastinaf[...] 2018-07-27
[4] 웹사이트 A Conversation With Polly Matzinger; Blazing an Unconventional Trail to a New Theory of Immunity https://www.nytimes.[...] 2015-01-19
[5] 서적 Encyclopedia of World Scientists https://books.google[...] Infobase Publishing 2007
[6] 웹사이트 Polly Matzinger, Ph.D. https://www.niaid.ni[...] 2023-01-10
[7] 간행물 Immunology Course based on the Danger Model: Session 1 https://videocast.ni[...] National Institutes of Health 2023-01-10
[8] 논문 Tolerance, Danger, and the Extended Family https://www.annualre[...] 1994-04
[9] 논문 Hydrophobicity: an ancient damage-associated molecular pattern that initiates innate immune responses https://www.nature.c[...] 2004-06-01
[10] 논문 Friendly and Dangerous Signals: Is the Tissue in Control? https://www.nature.c[...] 2007-01-01
[11] 논문 Disruption of the Epidermal Barrier Induces Regulatory T Cells via IL-33 in Mice 2018-03-01
[12] 논문 Friendly and dangerous signals: is the tissue in control? https://www.nature.c[...] 2007-01-01
[13] 논문 The danger theory: 20 years later 2012
[14] 논문 Cutting Edge Commentary: A Copernican Revolution? Doubts About the Danger Theory http://www.jimmunol.[...] Jimmunol.org 2013-08-01
[15] 논문 In A Fully H-2 Incompatible Chimera, T Cells of Donor Origin Can Respond to Minor Histocompatibility Antigens in Association With Either Donor or Host H-2 Type
[16] 서적 Bold Science: Seven Scientists Who Are Changing Our World W. H. Freeman and Company
[17] 뉴스 The 50 Most Important Women in Science http://discovermagaz[...] Discover 2019-05-01
[18] 웹사이트 Polly Matzinger Fearless Scientist Award https://epivax.com/n[...] 2023-01-10
[19] 웹사이트 Death By Design http://www.strange-a[...] Strange Attractions 2013-10-17
[20] 뉴스 "[임재준의 의학노트] 의학논문의 저자는 왜 그렇게 많을까?" https://www.joongang[...] 2019-10-09
[21] 저널 Polly Matzinger: immunology's dangerous thinker 2019-10-09
[22] 저널 Tolerance, Danger, and the Extended Family 2019-10-09


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