후천면역반응편집자 확인

T 림프구는 골수에서 생성된 후 흉선에서 성숙하는 림프구의 한 종류이다. 이들은 세포매개성 면역 반응의 핵심적인 역할을 담당하며, 감염된 세포나 비정상 세포를 직접 공격하거나 다른 면역 세포들의 활동을 조정한다. T 림프구의 표면에는 T 세포 수용체(TCR)가 존재하여, 항원제시세포(APC)가 제시하는 특정 항원 펩타이드를 인식한다.

T 림프구는 주로 그 기능에 따라 세포독성 T 세포(CD8+ T 세포)와 보조 T 세포(CD4+ T 세포)로 구분된다. 세포독성 T 세포는 바이러스에 감염된 세포나 암 세포와 같은 비정상 세포를 인식하고 직접 파괴하는 역할을 한다. 이들은 표적 세포의 세포막에 구멍을 내거나 세포자멸사(아포토시스)를 유도하는 물질을 분비한다.

반면, 보조 T 세포는 면역 반응의 '지휘관' 역할을 한다. 이들은 항원을 인식한 후 다양한 사이토카인을 분비하여 다른 면역 세포들을 활성화시킨다. 보조 T 세포는 다시 분비하는 사이토카인 패턴에 따라 Th1, Th2, Th17, 조절 T 세포(Treg) 등의 아형으로 나뉜다. 각 아형은 서로 다른 면역 반응을 조절한다[1].

이러한 T 림프구의 정교한 분업과 협력은 병원체를 효과적으로 제거하고, 과도한 면역 반응으로 인한 조직 손상을 방지하며, 한 번 접촉한 항원에 대한 기억성을 형성하는 데 기여한다.

B 림프구는 골수에서 생성되어 성숙하는 림프구의 한 종류로, 체액성 면역의 핵심 세포이다. 이 세포의 주요 기능은 항체라고 불리는 특수 단백질을 생성하고 분비하는 것이다. B 림프구의 표면에는 B 세포 수용체(BCR)가 존재하며, 이 수용체는 특정 항원의 특정 부분(항원결정기)을 인식할 수 있도록 설계되어 있다.

B 림프구가 항원을 인식하고 활성화되면, 대부분은 형질세포로 분화한다. 형질세포는 항체를 대량 생산하는 공장과 같은 역할을 하며, 이렇게 생성된 항체는 혈액과 체액으로 분비된다. 항체는 다음과 같은 방식으로 병원체를 무력화시킨다.

활성화된 B 림프구 중 일부는 기억 B 세포로 분화한다. 기억 B 세포는 오랜 기간 생존하며, 동일한 항원에 재노출되었을 때 훨씬 빠르고 강력한 항체 반응을 일으킨다. 이는 후천면역반응의 기억성을 구성하는 핵심 요소이며, 백신이 효과를 발휘하는 원리이기도 하다. 생성된 항체는 면역글로불린(Ig)이라고도 불리며, 기능과 구조에 따라 IgG, IgM, IgA, IgD, IgE 등 여러 종류로 분류된다.

항원제시세포는 외부에서 침입한 항원을 포획하여 처리한 후, 그 조각을 주조직적합복합체(MHC) 분자와 결합시켜 T 림프구에 제시하는 전문 세포군이다. 이 과정은 후천면역반응의 시작을 알리는 필수 단계로, T 림프구가 항원을 직접 인식하지 못하기 때문에 반드시 필요하다. 주요 항원제시세포에는 대식세포, 수지상세포, B 림프구 등이 포함된다.

각 항원제시세포는 고유한 기능과 위치를 가진다. 수지상세포는 가장 강력한 항원제시 능력을 지녀 '전문 항원제시세포'로 불리며, 피부나 점막과 같은 접촉 부위에서 항원을 포획한 후 림프절로 이동하여 T 림프구를 활성화한다. 대식세포는 주로 조직에 상주하며 병원체를 탐식(식세포작용)하고, 처리된 항원을 제시하여 면역 반응을 유지하는 역할을 한다. B 림프구는 항체를 통해 특정 항원을 결합·내포화한 후, 그 항원을 처리하여 보조 T 세포에 제시함으로써 체액성 면역 반응을 돕는다.

항원제시 과정은 제시되는 MHC 분자의 종류에 따라 두 경로로 나뉜다.

이러한 정교한 항원제시 메커니즘을 통해 면역 체계는 침입자의 정체를 정확히 파악하고, 그에 맞는 특이적이고 효과적인 방어 반응을 개시할 수 있다.

세포매개성 면역은 주로 T 림프구에 의해 매개되는 면역 반응으로, 감염된 세포나 암세포와 같은 이상 세포를 직접 공격하여 제거하는 데 중점을 둔다. 이 반응은 체액성 면역과 구별되며, 항체보다는 활성화된 면역세포들이 직접 효과를 발휘한다는 특징이 있다. 세포매제성 면역은 바이러스 감염, 세포 내 기생 세균 감염, 곰팡이 감염, 그리고 암세포에 대한 면역 감시에서 핵심적인 역할을 담당한다.

주요 효과기 세포로는 세포독성 T 세포(CD8+ T 세포), 보조 T 세포(Th1 세포), 그리고 대식세포 등이 있다. 세포독성 T 세포는 주조직적합복합체(MHC) 클래스 I 분자를 통해 제시된 항원을 인식하고, 해당 표적 세포에 접촉하여 세포사멸을 유도하는 물질(예: 퍼포린, 그랜자임)을 분비한다. 보조 T 세포(특히 Th1 세포)는 사이토카인(예: 인터페론-감마)을 분비하여 대식세포를 활성화시키고 염증 반응을 증강시킨다. 활성화된 대식세포는 병원체를 포식하고 제거하는 능력이 크게 향상된다.

이러한 반응의 과정은 다음과 같이 요약할 수 있다.

세포매개성 면반응은 장기 이식 시 발생하는 거부반응의 주요 원인이기도 하다. 이는 수용자의 T 세포가 이식된 장기의 세포 표면에 존재하는 이종 MHC 분자를 외래 항원으로 인식하고 공격하기 때문이다. 따라서 장기 이식 후에는 이 반응을 억제하기 위한 면역억제제가 필수적으로 사용된다.

체액성 면역은 항체라고 불리는 특수 단백질이 혈액, 림프액, 점액 분비물 등의 체액에 용존되어 작용하는 면역 방어 체계이다. 이 반응의 핵심 세포는 B 림프구이며, 이 세포가 활성화되어 분화한 형질세포가 항체를 대량 생산하고 분비한다. 분비된 항체는 혈류를 따라 이동하며 특정 병원체나 독소에 결합하여 중화시키거나 제거하는 역할을 한다.

항체는 Y자 형태의 단백질로, 병원체 표면의 특정 항원과 정밀하게 결합하는 부위를 가지고 있다. 항체가 항원에 결합하면 여러 가지 방식으로 방어 기능을 수행한다. 예를 들어, 항체가 병원체 표면에 결합하면 병원체가 숙주 세포에 부착하는 것을 방해하여 감염을 중화시킬 수 있다. 또한, 항체가 결합한 병원체는 대식세포나 보체계와 같은 다른 면역 요소에 의해 더 쉽게 인식되고 제거된다.

체액성 면역의 주요 작용 방식은 다음과 같이 요약할 수 있다.

이러한 체액성 면역은 세포매개성 면역과 밀접하게 상호작용하며, 특히 세포 외 공간에 존재하는 병원체나 독소를 처리하는 데 특화되어 있다. 또한, 활성화된 B 림프구 중 일부는 기억 B 세포로 분화하여 장기간 생존한다. 이 기억 세포는 동일한 항원에 재노출되었을 때 훨씬 빠르고 강력한 항체 반응을 일으켜 신속한 방어를 가능하게 한다. 이러한 원리는 백신 접종을 통한 예방 면역의 기초가 된다.

항원이 체내에 침입하면, 이를 포획하고 처리하는 과정이 먼저 일어난다. 이 과정은 주로 항원제시세포가 담당한다. 대표적인 항원제시세포로는 대식세포, 수지상세포, B 세포 등이 있다. 이들은 식세포 작용이나 수용체 매개 내포작용을 통해 항원을 포획한 후, 세포 내에서 분해하여 작은 펩타이드 조각으로 만든다.

처리된 항원 펩타이드는 항원제시세포 내에서 주조직적합복합체 분자와 결합하여 세포 표면에 제시된다. MHC 분자는 크게 두 가지 클래스로 나뉜다. MHC 클래스 I 분자는 세포 내에서 생성된 항원(예: 바이러스 감염 세포)을 처리하여 세포독성 T 세포에 제시한다. 반면, MHC 클래스 II 분자는 세포 외부에서 포획한 항원을 처리하여 보조 T 세포에 제시한다.

이렇게 MHC-항원 복합체 형태로 제시된 항원은 림프절이나 비장 같은 이차 림프기관으로 이동한 항원제시세포에 의해, 해당 항원에 특이적인 수용체를 가진 T 림프구에게 인식된다. 이 특이적 인식은 후천면역반응이 시작되는 첫 번째 핵심 단계이다.

림프구 활성화와 증분은 항원에 대한 특이적이고 효과적인 방어 체계를 구축하기 위한 핵심 단계이다. 이 과정은 항원제시세포가 제공한 항원 신호와 함께 충분한 공동자극 신호를 받은 T 림프구와 B 림프구가 활성화되어 급격하게 분열하고 기능적으로 분화하는 것을 포함한다.

활성화된 T 림프구는 세포독성 T 세포나 보조 T 세포 등 특정 효과기 세포로 분화한다. 특히, 보조 T 세포는 사이토카인을 분비하여 B 림프구의 활성화와 증분을 돕는다. B 림프구는 항원과 보조 T 세포의 신호를 동시에 받으면 활성화되어 대량으로 증분하며, 대부분은 형질세포로 분화하여 특정 항체를 대량 생산한다.

이 활성화 및 증분 과정의 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다.

이러한 대규모의 증분과 분화를 통해 소수의 항원 특이적 림프구가 빠르게 확대되어, 침입한 병원체를 효과적으로 제거할 수 있는 세포 및 항체의 군집을 형성한다. 동시에, 일부 활성화된 림프구는 기억 림프구로 분화하여 장기간 생존함으로써 동일 항원에 대한 빠르고 강력한 2차 면역 반응의 기초를 마련한다.

활성화된 T 림프구와 B 림프구는 각각 효과기 세포와 기억 세포로 분화합니다. 효과기 세포는 현재의 감염이나 침입체에 대해 직접적인 방어 작용을 수행하는 반면, 기억 세포는 장기간 체내에 남아 향후 동일한 항원에 대한 빠르고 강력한 2차 면역 반응을 담당합니다.

효과기 반응은 활성화된 림프구가 분화하여 특정 기능을 수행하는 단계입니다. 세포매개성 면역에서는 세포독성 T 세포가 감염된 세포나 암세포를 직접 공격하여 사멸시키고, 보조 T 세포는 사이토카인을 분비하여 다른 면역 세포들의 활동을 조정합니다. 체액성 면역에서는 형질세포로 분화한 B 림프구가 대량의 특정 항체를 생성하여 혈액과 체액에 분비합니다. 이 항체들은 병원체를 중화하거나, 식세포 작용을 촉진하거나, 보체 시스템을 활성화하는 방식으로 작동합니다.

기억 반응은 후천면역반응의 핵심 특징인 기억성을 구현합니다. 활성화 과정에서 생성된 기억 T 세포와 기억 B 세포는 증식이 멈춘 채 장기간 생존하며 순환합니다. 이들은 초기 감염 시에는 관여하지 않지만, 동일한 항원이 재침입했을 때 빠르게 재활성화됩니다. 기억 세포의 존재로 인해 2차 면역 반응은 1차 반응에 비해 훨씬 빠르고, 강력하며, 효율적으로 진행됩니다[2].

효과기 반응과 기억 반응의 결과는 다음과 같이 요약할 수 있습니다.

이러한 기전은 백신이 예방 효과를 발휘하는 근간이 되며, 한 번 걸린 감염병에 다시 걸리지 않는 현상을 설명합니다.

특이성은 후천면역반응이 특정 항원에 대해서만 정밀하게 반응하는 능력을 의미한다. 이는 선천면역의 비특이적 방어 방식과 구별되는 핵심적 특징이다. 후천면역계의 구성 요소인 T 림프구와 B 림프구는 각각의 표면에 존재하는 고유한 수용체를 통해 항원을 인식한다. T 세포는 T 세포 수용체(TCR)를, B 세포는 B 세포 수용체(BCR, 즉 표면 항체)를 통해 항원의 특정 부분, 즉 항원결정기(에피토프)를 정확히 결합한다.

이러한 특이성의 기초는 림프구 수용체의 엄청난 다양성에 있다. 유전자 재조합 과정을 통해 수백만에서 수조 개에 이르는 서로 다른 수용체가 생성되며, 이는 거의 무한한 종류의 항원에 대응할 수 있는 분자적 기반을 제공한다[3]. 결과적으로, 특정 병원체나 이물질에 감염되면 그에 맞는 수용체를 가진 림프구만이 선택적으로 활성화되고 증식하여 표적을 공격한다. 이는 마치 특정 열쇠가 특정 자물쇠만을 여는 것과 같은 높은 선택성을 보인다.

이러한 높은 특이성은 불필요한 조직 손상을 줄이고, 면역 반응의 효율성을 극대화하는 데 기여한다. 또한, 이 특이성은 기억 세포 형성의 토대가 되어, 동일한 항원에 대한 재감염 시 더 빠르고 강력한 반응을 가능하게 한다.

후천면역반응의 다양성은 무수히 많은 종류의 항원에 대해 각각 특이적으로 반응할 수 있는 능력을 의미한다. 이는 주로 림프구의 수용체, 특히 B 세포 수용체와 T 세포 수용체가 매우 다양한 구조를 가질 수 있기 때문에 가능해진다. 이러한 수용체의 다양성은 유전자 재조합 과정을 통해 생성된다[4].

이 과정은 각 림프구가 고유한 항원 결합 부위를 가지도록 하여, 신체가 이전에 한 번도 접해보지 못한 새로운 병원체에 대해서도 효과적인 면역 반응을 시작할 수 있는 기반을 마련한다. 이론적으로, 인간의 면역 체계는 10^11개 이상의 서로 다른 항원을 인식할 수 있는 잠재력을 지닌 것으로 추정된다.

이러한 다양성 생성 메커니즘은 적응면역 시스템이 진화적으로 빠르게 변이하는 바이러스나 세균과 같은 병원체의 공격에 효과적으로 대응할 수 있도록 한다. 결과적으로, 개인의 림프구 집단은 각기 다른 수용체를 가진 수십억 개의 클론으로 구성되어, 거의 무한에 가까운 항원 세계에 대비하는 방대한 '면역 레퍼토리'를 형성하게 된다.

기억성은 후천면역반응의 가장 중요한 특징 중 하나로, 한 번 특정 항원에 노출된 후 그 정보를 저장하고, 동일한 항원이 재차 침입했을 때 더 빠르고 강력하며 효율적인 반응을 일으키는 능력을 의미한다. 이 특성은 백신의 효과와 장기적인 감염병 예방의 근간이 된다.

기억성은 기억 림프구의 생성과 지속적인 유지에 의해 실현된다. 초회 감염이나 백신 접종 시 활성화된 T 림프구와 B 림프구 중 일부는 효과기 세포로 분화하는 대신 장수하는 기억 세포로 전환된다. 이 기억 세포는 혈액과 림프 조직을 순환하며 수년에서 수십 년 동안 생존할 수 있다. 기억 B 림프구는 표면에 고친화성의 항체를 발현하고 있으며, 기억 T 림프구는 항원을 재인식하기 위한 수용체를 보유한다.

동일한 항원에 재차 노출되면, 이 기억 림프구들은 신속하게 활성화되어 증식하고 효과기 세포로 분화한다. 이 반응은 초회 반응에 비해 여러 측면에서 우월한데, 이를 비교하면 다음과 같다.

이러한 기억 반응 덕분에 홍역, 수두 등의 많은 감염병은 한 번 걸리면 평생 면역을 획득하게 된다. 또한 백신은 병원체의 무독성 부분이나 약독화된 형태를 이용해 위험 없이 기억 면역을 유도함으로써 질병을 예방한다. 기억성의 실패는 재감염을 초래하거나, 백신의 효과가 충분하지 않음을 의미할 수 있다.

자기-비자기 식별은 후천면역반응이 외부 침입자인 항원과 신체 자신의 구성 요소를 정확히 구분하는 능력을 의미한다. 이 과정은 면역관용이라는 메커니즘을 통해 이루어지며, 면역 체계가 자기 조직을 공격하는 것을 방지하는 데 필수적이다. 만약 이 식별 과정에 오류가 발생하면 자가면역질환이 발생할 수 있다.

자기-비자기 식별의 핵심은 T 림프구와 B 림프구의 발달 및 선택 과정에 있다. 특히 흉선에서 T 림프구는 두 단계의 엄격한 선택을 거친다. 먼저, 자기 주조직적합복합체(MHC) 분자를 인식할 수 있는 세포만이 양성 선택을 통해 생존한다. 다음으로, 자기 항원에 대해 지나치게 강하게 반응하는 세포는 음성 선택 과정에서 제거되거나 무능화된다[6]. 이 과정을 통해 순환하는 성숙 T 림프구는 자기 MHC와 결합된 비자기 항원에만 반응하도록 훈련받는다.

B 림프구도 골수에서 유사한 선택 과정을 거쳐 자기 반응성을 가진 세포를 제거한다. 그러나 말초 조직에서도 자기 항원에 노출된 성숙 B 세포가 무반응 상태가 되거나 제거되는 말초 관용이 추가적으로 일어난다. 이러한 다층적 안전 장치들은 면역 체계가 효과적으로 병원체를 공격하면서도 정상 조직은 보호할 수 있도록 한다.

감염병 방어는 후천면역반응의 가장 핵심적인 기능이다. 병원체인 세균, 바이러스, 진균, 기생충 등이 침입하면, 신체는 이에 특이적으로 반응하는 방어 체계를 가동한다. 이 과정은 선천면역반응이 초기 대응을 담당한 후, 보다 정밀하고 강력한 후천면역반응이 뒤따르는 형태로 진행된다[7].

방어 메커니즘은 병원체의 종류와 침입 경로에 따라 주로 세포매개성 면역과 체액성 면역으로 나뉘어 작동한다. 세포 내부에 침투하는 바이러스나 일부 세균의 경우, 감염된 세포를 직접 제거하는 세포매개성 면역이 중요하다. 반면, 혈액이나 조직액과 같은 체액 내에서 활동하는 병원체는 B 림프구가 생성하는 항체에 의한 체액성 면역이 주요 방어 수단이 된다.

감염이 해결된 후에도 기억 T 세포와 기억 B 세포가 남아, 동일한 병원체가 재침입할 경우 더 빠르고 강력한 2차 면역 반응을 유발한다. 이 기억 반응은 개인이 평생 동안 특정 감염으로부터 보호받는 면역의 기초가 되며, 백신 접종이 예방 효과를 발휘하는 원리이기도 하다.

자가면역질환은 후천면역반응의 핵심 특징 중 하나인 자기-비자기 식별 기능이 실패하여, 신체의 면역 체계가 자신의 정상적인 세포나 조직을 외부 침입체처럼 잘못 인식하고 공격하는 상태를 말한다. 이는 T 림프구나 B 림프구가 생성하는 자가항체 또는 자가반응성 세포독성 T 세포에 의해 발생한다. 자가면역질환의 정확한 원인은 완전히 규명되지 않았으나, 유전적 소인, 환경적 요인(감염, 약물 등), 호르몬 변화 등이 복합적으로 작용하여 면역 관용이 깨지는 것으로 알려져 있다.

자가면역질환은 공격받는 장기나 조직에 따라 매우 다양한 형태로 나타난다. 특정 장기를 표적으로 하는 장기 특이적 질환과 전신에 영향을 미치는 전신성 질환이 있다. 주요 예시는 다음과 같다.

치료는 과도한 면역 반응을 억제하는 데 초점을 맞춘다. 코르티코스테로이드, 면역억제제, 생물학적 제제 등을 사용하여 염증을 줄이고 면역 체계의 활동을 조절한다. 최근에는 표적 치료법과 조혈모세포 이식 등 새로운 접근법도 연구되고 있다. 자가면역질환은 대부분 만성적으로 진행되며 완치는 어려운 경우가 많아, 지속적인 관리와 증상 조절이 필요하다.

알레르기 반응은 후천면역반응이 무해한 외부 물질에 대해 과도하게 반응하여 조직 손상을 일으키는 상태이다. 이러한 무해한 물질을 알레르겐이라고 부르며, 꽃가루, 집먼지진드기, 특정 음식, 약물 등이 대표적이다. 알레르기 반응의 핵심은 체액성 면역을 담당하는 B 림프구가 생성하는 IgE라는 특수한 클래스의 항체이다.

알레르기 반응은 일반적으로 두 단계로 진행된다. 첫 번째는 감작 단계로, 알레르겐에 처음 노출되면 항원제시세포(APC)와 T 림프구의 도움을 받아 B 림프구가 해당 알레르겐에 특이적인 IgE 항체를 대량 생산한다. 이 IgE 항체는 비만세포와 호염기구의 표면에 결합하여 준비 상태를 유지한다. 두 번째는 발현 단계로, 동일한 알레르겐에 재노출되면 알레르겐이 비만세포 등에 결합된 IgE에 교차결합하여 세포를 활성화시킨다. 활성화된 비만세포는 히스타민, 류코트리엔 등의 염증 매개물질을 급격히 방출한다.

이러한 매개물질들은 혈관 확장, 점막 분비 증가, 평활근 수축 등의 생리적 변화를 유발하며, 이는 다양한 알레르기 증상으로 나타난다. 발생 부위와 반응의 강도에 따라 다음과 같은 질환이 발생할 수 있다.

알레르기의 치료는 항히스타민제나 스테로이드로 증상을 조절하는 것과 함께, 근본 원인을 다루기 위해 면역요법을 시행하기도 한다. 면역요법은 환자에게 알레르겐을 서서히 증가하는 농도로 장기간 투여하여 면역 체계가 이를 무해한 물질로 인식하도록 유도하는 방법이다.

면역결핍 질환은 후천면역반응을 담당하는 구성 요소의 기능 저하나 결여로 인해 발생하는 상태이다. 이는 감염에 대한 취약성이 극도로 높아지고, 평소에는 무해한 기회감염에 의한 심각한 질병이 발생하며, 암 발생 위험도 증가하는 특징을 보인다. 면역결핍은 선천적 요인에 의한 1차 면역결핍증과 후천적 요인에 의한 2차 면역결핍증으로 크게 구분된다.

1차 면역결핍증은 주로 유전적 결함으로 인해 태어날 때부터 존재하는 질환군이다. 대표적인 예로 B 림프구의 기능 결여로 항체 생성이 불가능한 무감마글로불린혈증, T 림프구와 B 림프구가 모두 결여된 중증복합면역결핍증(SCID) 등이 있다. 이들은 생후 초기부터 반복적이고 심각한 감염을 경험하게 된다.

2차 면역결핍증은 후천적으로 발생하며, 훨씬 더 흔하다. 가장 잘 알려진 원인은 인간면역결핍바이러스(HIV)에 의한 후천면역결핍증후군(AIDS)이다. HIV는 CD4+ T 세포를 표적으로 삼아 파괴함으로써 세포매개성 면역을 무력화시킨다[9]. 그 외에도 영양실조, 특정 약물(면역억제제, 화학요법제), 만성 질환(당뇨병, 신부전), 악성 종양(백혈병, 림프종) 등이 2차 면역결핍을 유발할 수 있다.

면역결핍 질환의 치료는 원인에 따라 다르다. 1차 면역결핍증의 경우 정기적인 면역글로불린 정맥주사, 조혈모세포 이식, 유전자 치료 등이 사용된다. AIDS의 경우 항레트로바이러스제(ART)를 이용한 칵테일 요법이 표준 치료로, 바이러스의 복제를 억제하여 면역 기능을 어느 정도 회복시키고 질병의 진행을 늦춘다. 모든 면역결핍 환자에게 감염 예방 관리와 적극적인 감염 치료는 필수적이다.

백신은 병원체의 항원 성분을 사전에 노출시켜 후천면역반응을 유도하고 면역 기억을 형성하는 예방 의학의 핵심 도구이다. 백신에 포함된 항원은 병원체 자체가 아니므로 질병을 일으키지 않으면서도 면역 체계가 해당 병원체를 '기억'하도록 훈련시킨다. 이 과정을 통해 실제 감염이 발생했을 때 신속하고 강력한 방어 반응이 일어나 심각한 질병 진행을 막거나 완전히 예방할 수 있다.

백신은 사용하는 항원의 형태와 제조 방식에 따라 여러 유형으로 나뉜다. 주요 유형은 다음과 같다.

백신 접종 후에는 체액성 면역과 세포매개성 면역이 모두 활성화된다. B 림프구는 특정 항체를 생성하여 병원체를 중화하거나 표지한다. 동시에 T 림프구, 특히 세포독성 T 세포와 보조 T 세포가 활성화되어 감염된 세포를 직접 제거하거나 다른 면역 세포들의 활동을 조정한다. 이 과정에서 생성된 기억 B 세포와 기억 T 세포는 장기간 체내에 남아, 동일한 병원체와 재접촉 시 훨씬 빠르고 효율적인 2차 면역 반응을 일으킨다.

집단 면역은 백신의 중요한 공중보건적 효과이다. 충분한 비율의 인구가 백신으로 면역력을 갖게 되면 병원체의 전파 사슬이 끊겨, 백신을 접종할 수 없거나 면역 반응이 약한 개인까지도 간접적으로 보호받을 수 있다[10].

면역요법은 환자의 면역 체계를 조절하거나 강화하여 질병을 치료하거나 예방하는 치료법을 총칭한다. 이는 후천면역반응의 원리, 특히 항원에 대한 특이적 인식과 기억 세포 형성 능력을 의학적으로 활용한다. 주요 접근법으로는 면역 체계를 활성화시켜 암세포나 감염원을 공격하도록 하는 방법과, 과도하거나 부적절한 면역 반응을 억제하는 방법이 있다.

치료 영역에 따라 크게 몇 가지 유형으로 나눌 수 있다. 대표적인 예는 암 면역요법으로, 면역관문억제제, CAR-T 세포 치료, 암 백신 등이 포함된다. 면역관문억제제는 암세포가 면역 체계의 공격을 회피하는 데 이용하는 신호 경로를 차단하여 환자 자신의 T 세포가 암을 인식하고 공격하도록 한다. 자가면역질환 치료에서는 면역억제제를 사용하여 자기 조직을 공격하는 비정상적인 면역 반응을 억제한다. 알레르기 치료를 위한 면역치료는 환자에게 알레르겐을 서서히 노출시켜 내성을 유도하는 방식으로 진행된다.

면역요법의 발전은 많은 질병의 치료 패러다임을 바꾸었지만, 치료 반응률의 개인차, 심각한 면역관련 부작용, 높은 비용 등의 과제도 남아 있다. 현재 연구는 새로운 표적 발굴, 치료 효능 증대, 부작용 관리, 그리고 다양한 질병 영역으로의 적용 확대에 집중되고 있다.