가장 효과적인 H-2b 항원에 대한 시험관내 항체 생산 조건을 찾기 위하여 근교계 생쥐인 C57BL/6BySnj의 비장세포를 UV로 불활성학 시킨 후 항원으로 사용하고, A/wySnJ$\times$Sm/J(ASmJF1, hybrid)의 비장세포를 항원 수용자 계통으로 하여 5-7일동안 배양기에서 항체 생산을 유도하였다. 본 실험에서 T 임파구 대식세포와 임파구 분화 촉진 인자인Concanavalin A Lipopolvsaccharide. Pokeweed mitogen 등을 사용하여 20가지 조건으로 실험을 수행하여, 항체 생성 여부는 보체 의존성 세포 장애 실험과 면역 효소법에 의해 조사하였다 그 결과 모든 조건에서 항체생산이 확인되었으며. 가장 좋은 시험관내 항체 생산 조건으로는 T 임파구와 대식세포를 함께 사용하여 면역시킨 것이 가장 효과적이었다. 이 방법을 이용하여 항체 생산을 유도한 후 5일째 면역된 비장세포를 Sp2/0-Ag 14와 세포 융합시켜 H-2b 마우스의 체포 표면 항원에 대한 단일군항체 생산을 시도하였다. 또한 생체내 면역 방법과 비교하기 위해 6주간 C57BL/6BySnJ의 비장세포를 복강내에 주사하여 같은 조건으로 세포융합을 시도하였다. 그 결과 H-2b 세포의 표면 항원에 대한 항체 생산을 하는 세포군은 시험관내 면역 방법에서 3개 생체내 면역 방법에서 4개부 확인되었다.
장관은 우리 몸에서 가장 넓은 표면적을 가지고 있으며, 외부로부터 침입하는 이물에 대항하여 면역세포의 배치가 필수적이다. 항원과 만난 적이 없는 naive lymphocyte는 임파절 등 2차 임파기관의 수지세포(dendritic cell)가 임파구에 항원을 제시할 때 레티노인산(retinoic acid)을 생산하여 제공함으로써, 소장 조직에 특이적으로 임파구가 호밍(homing)하는 능력을 부여한다. 한편, 장에 있어서는 식품항원에 대한 면역반응을 억제할 필요가 있는데, RA는 T세포의 기능분화를 억제하여 면역관용의 성립에도 관여함이 밝혀졌다.
석탄산으로 사멸한 균으로 감작시켜 얻은 토끼 항혈청으로 주요 병원성 mycobacteria의 세포 표면항원간의 항원적 상관관계를 효소결합면역분석법으로 관찰하였다. M, avium-intracellulare(MAI) 항혈청을 이용한 동종 및 이종반응 분석결과를 보면 동종내 항원적 상관관계는 매우 가깝고 M. scrofulaceum(MG)을 포함하면 MAIS군내 종간 항원적 관계도 가까웠다. MAI 혈청이 M. chelonei(MC), fortuitum(MF), nonchromogenicum(MNC), terrae(MTR) 및 triviale(MTV)와는 반응하지 않거나 미약하게 반응하지만 M. kansasii(MK)와 결핵균과는 강하게 반응했다. 그러나 후자의 두균종으로 흡수해도 MAI 혈청의 동종반응은 감소되지 않았다. M. avium(MA) (K40004) 항혈청은 M. intracellulare(MI) 균주를 제외한 다른 균들과는 미약하게 반응했고 항원적 상관관계가 가까운 MI와 MG로 흡수하면 동종반응의 50~89%가 감소했다. MI 혈청의 종내반응이 종간반응보다 물론 더 강하지만 공유항원량의 크기에 따라 달랐다. MI균주 중 N-260D, N-260R, N-260T 및 K41014간의 항원적 상관관계가 N-242D, N257T, N281D 및 N275T와의 관계보다 더 가깝게 나타났다. MNC 항혈청은 MC와 MTV를 제외하고는 강한 교차반응을 보여주었다. 종내 항원적 상관관계 다음으로는 MTR와 MG(K30003)과 가까웠다. NC-3 혈청은 MA, MC 및 MF와 상당한 반응력을 나타내지만 NC-11은 그렇지 않았다. MTR 항혈청은 MI와 강하게 반응하지만 MI로 흡수한다고 해서 그들의 동종반응이 감소하지 않는 것으로 보아 MTR 표면에 공유항원이 많지 않음을 보여주었다. MTR과 MNC, MC 및 MF 사이에도 상당량의 공유항원이 있음이 알려졌다. MTR 가운데 T-8 혈청과는 달리 T-13 항혈청은 MA, MG, MK 및 MTB와 강하게 교차반응하였다. 이상의 실험으로 밝혀진 mycobacteria의 항원적 상관관계가 각종 생물학적 및 생화학적 방법으로 갈라놓은 분류군과 잘 일치하고 있었다.
K562 적혈구암 세포는 phorbol 12-myristate 13-acetate(PMA)에 의해서 대핵세포로 분화되고 gpIlla의 증가, megakaryocyte와 유사한 형태학적 변화로 특징지워진다. 또한 K562 세포는 dimethy1 sulfoxide(DMSO)나 butyrate와 같은 화학적 유도원에 의해 적혈구로 분화가 유도되고 동시에 헤모글로빈이 축척된다. 본 연구에서는 K562 세포에 대한 단일클론 항체를 생성하고 이를 이용하고 61 KDa의 표면항원을 동정하였다. 단클론항체 EK-2에 의해 인지되는 61 KDa의 표면항원은 sialic acide가 풍부해 당단백질로 사료되고, 그 epitope는 neuraminidase 절단과 peroxidase oxidation에 민감하며, 열처리에는 안정하다. K562 세포의 대핵세포로 분화시에는 61 KDa 표면항원의 발현은 증가하며, 적혈구로 분회시에는 그 발현이 감소한다. EK-2 단클론항체는 조혈세포의 분화 및 암화과정의 분자적 수준을 연구하기 위한 면역학적 probe로 이용 가능할 것으로 기대된다.
B형 간염은 B형 간염 바이러스(Hepatitis B virus ; HBV)에 의해 일어나는 감염으로 B형 간염 검사는 현재 여러 가지 검사 방법과 여러 종류의 Kit, 장비로 시행되고 있는데, 이에 따라 검사 결과간의 차이가 있을 수 있다. 이러한 차이를 관리하기 위해서는 특정 표준물질을 이용하여 검사시약, 검사 시스템의 성능을 평가하는 과정이 필요하다. 본 연구는 B형 간염 검사 국가 표준물질을 이용하여 여러 다른 검사법 시약과 비교 실험을 통해 본원 핵의학과에서 사용하고 있는 RIA법 시약이 동일한 결과로 정확하게 수행되고 있는지를 알아보는데 있다. 실험에 사용된 B형 간염 검사에 대한 식품의약품안전평가원의 생물의약품 국가 표준물질은 총 5가지로 항원물질 4가지와 항체물질 1가지로 구성 되어 있다. "B형 간염 바이러스표면 항원(혼합농도패널)", "B형 간염 바이러스 표면 항원(저농도 패널)", "B형 간염 바이러스 표면 항원 86.76 IU/vial", "B형 간염 사람 면역글로불린 95.45 IU/vial", "B형 간염 바이러스 표면 항원 표준물질 0.02~11.52 IU/mL"이며, 이를 본원에서 사용하고 있는 A사, B사 두 종류의 시약으로 각각 검사 방법에 따라 실험하였다. 보다 정확한 결과를 산출하기 위해 위의 모든 실험은 반복 측정하였다. "B형 간염 바이러스 표면 항원 (혼합농도패널)"은 S/CO단위를 기준으로 RIA법을 EIA 3가지 시약, CIA 2가지 시약과 비교한 일치율이 A사는 94.4%(17/18), 83.3%(15/18), B사는 88.9%(16/18), 77.8%(14/18)였다. "B형 간염 바이러스 표면 항원 (저농도 패널)" 의 결과 EIA 2가지 시약은 7개, CIA 3가지 시약은 11개가 양성 결과를 보였고 RIA법 A사는 3개, B사는 2개가 양성 결과를 보였다. 희석검사를 시행한 "B형 간염 바이러스 표면 항원 86.76 IU/vial"에서는 A사 시약은 600배(0.14 IU/mL), B사 시약은 300배(0.29 IU/mL)까지 양성 결과를 나타냈다. "B형 간염 사람 면역글로불린 95.45 IU/vial"의 경우에서는 A사 Kit는 10,000배(9.5 mIU/mL), B사 Kit는 4,000배(24 mIU/mL)까지 양성 결과를 보였다. "B형 간염 바이러스 표면 항원 표준물질 0.02~11.52 IU/mL"에 대한 실험 결과A사 시약은 0.38 IU/mL, B사 시약은 2.23 IU/mL 농도까지 검출하여 그 이상의 농도에서 양성 결과를 나타냈다. B형 간염 검사에 대해 국가 표준물질을 통해 비교해 보았을 때 여러가지 검사법 시약과 RIA 법 시약의 결과값 경향이 동일한 성향으로 나타나고 있으며, B형 간염 항원, 항체에 대한 역가 시험의 부분에 있어서도 항원은 최대 600배(0.14 IU/mL), 항체는 최대 10,000배(9.5 mIU/mL)까지 양성 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 본원 핵의학과에서 시행 하고 있는 RIA 방법을 통한 B형 간염 검사의 검사시약과 검사시스템은 원활한 성능으로 정확한 결과보고가 수행되고 있다고 판단된다. 하지만 저농도 패널에서 다른 검사법 시약과의 낮은 일치율은 위양성과 민감도의 측면에서 해결되어야 할 숙제로 보이며, 또한 동일한 RIA 방법 일지라도 Kit간 민감도와 특이도의 격차는 계속해서 연구되고 개발 되어야 할 것으로 사료된다.
1. 연구배경 교원질 분해작용을 하는 호중구의 세포질 효소인 기질금속단백분해효소-8은 치주질환, 류마티스 관절염, 그리고 궤양결장염과 같은 염증성 질환에서 농도가 증가한다고 알려져 있다. 최근에는 A. actinomycetemcomitans의 leukotoxin이 사람호중구에서 기질금속단백분해효소-8의 분비를 유도하는 것이 보고되었다. 이 연구의 목적은 선천면역 체계에서 세포표면 항원무리14, Toll-like 수용기, 그리고 $NF-{\kappa}$ B경로를 통하여 A. actinomycetemcomitans의 지질다당질로 유도된 기질금속단백분해효소-8의 분비 여부와 세포기전을 알아보고자 하였다. 2. 연구재료 및 방법 건강한 개인 제공자(남자 13명, 여자 3명)로부터 얻은 개개인의 20ml 말초혈액을 제조사의 지침에 따라 호중구를 추출한 후 항세포표면 항원무리14와 함께 $4^{\circ}C$에서 30분간 전배양 한 후, $37^{\circ}C$에서 9시간 동안 배양시켰다. 추출한 호중구에 Toll-like 수용기 억제제 또는 $NF-{\kappa}$ B억제제인 TPCK를 첨가한 후 $37^{\circ}C$에서 1시간 동안 전배양하고 $37^{\circ}C$에서 9시간 동안 배양시켰다. 호중구에 세포뼈대 억제제인 cholchicine, nocodazole, demecolcine, 그리고 cytochalasin B를 A. actinomycetemcomitans의 지질다당질과 함께 $37^{\circ}C$에서 9시간 동안 배양시켰다. 기질금속단백분해효소-8 분비량은 효소면역측정법을 통해 결정하였다. 통계처리는 일원배치 분산분석법을 이용하였다(p<0.05). 3. 결과 A. actinomycetemcomitans 지질다당질은 기질금속단백분해효소-8의 분비를 증가시켰다. 기질금속단백분해효소-8의 분비는 항세포표면 항원무리14에 의해서 억제되었지만, 항 Toll-like 수용기2, 항 Toll-like 수용기4 항체는 억제시키지 못했다. $NF-{\kappa}$ B 억제제는 A. actinomycetemcomitans의 지질다당질로 유도된 $NF-{\kappa}$ B 결합 활성도와 기질금속단백분해효소-8 분비를 억제하였다. 미세섬유 중합반응 억제제는 A. actinomycetemcomitans의 지질다당질로 유도된 기질금속단백분해효소-8의 분비를 억제시켰으나, 미세관 중합반응억제제는 억제시키지 못했다. 4. 결론 위의 연구결과를 종합하여 볼 때, 기질금속단백분해효소-8은 A. actinomycetemcomitans의 지질다당질로 유도되며, 세포표면 항원무리-$NF-{\kappa}$ B 경로를 통하여 분비되고, 이 분비 과정은 미세섬유 계통이 관여하는 것으로 보인다.
본 연구에서는 특정한 생물학적 의미를 갖는 물질들간의 결합 및 분리과정을 실시간에 측정하기 위해 빠른 응답특성과 높은 감도를 갖는 표면 플라즈몬 공명 (Surface Plasmon Resonance, SPR) 현상을 이용한 센서 시스템을 제작하였다. SPR 시스템의 프리즘 표면에 일정 두께의 금 박막이 진공증착된 센서칩을 두고 이 아래에 위치한 시료충전셀에 살모넬라 (salmonella) 항체를 주입시켜 항체가 센서칩 표면에서 자기집합 (self-assembly) 함에 따라 공명각이 변화하는 현상을 측정하였다. 이후 분석대상물질인 살모넬라 항원을 주입하여 항체와의 결합 상태를 일정 시간 간격을 두고 공명각의 변화로서 측정하고 이 결과를 분석하였다. 또한 human Immunglobulin G (hIgG)를 항원으로 한 항원-항체 반응 역시 살모넬라의 경우와 같은 방법으로 측정하였다. 그 결과 살모넬라의 항체는 센서칩 표면에서 약 10분 동안 자기집합하고 반응이 포화됨을 공명각의 변화를 통해 볼 수 있었으며, hIgG의 항체의 경우는 약 60분 동안 반응을 하고 포화됨을, 그리고 살모넬라와 hIgG의 항원 (분석대상물질) 은 모두 각각의 항체에 대해서 약 1분 이내에 결합하고 포화됨을 볼 수 있었다.
adr아형 B형 간염바이러스의 preS2유전자 부위를lacZ 유전자의 5말단에 연결하여 preS2-$\beta$-galactosidase 융합단백질을 생성하는 플라스미드, pTSZ를 건설하였다. 갈본된 preS2 유전자의 3' 및 5발단을 결손시켜 얻은 재조합 플라스미드를 발현시킨 후 결손된 preS2를 포함하는 융합단백질의 항원성을 단일클론항체 H8을 사용하여 비교하며 보았다. 양말단에서 일정부위까지의 결손은 항원성에 영향을 미치지 않았지만 그 이상의 결손에 의하여는 항윈성이 소실됨을 볼 수 있었다. 이상의 항원성 전한부위를 DNA 염기서열 분석에 의하여 결정할 수 있었다. 그 결과 항원결정인자의 양말단은 preS2 서열 중 아미노산 전기 130-132와 140→142 사이에 각각 존재함을 알 수 있었고, 아미노산 143번의 결손은 항원성의 부분적인 감소를 초래하는 것으로 보아 항원성 결정에 보충적 역할을 한다고 생각된다. 한편 adr과 adw2아형 간의 아미노산서열의 차이가 항원결정부위 중 130, 132 및 141번 위치에 존재하며 단일를론항체 H8이 adr아형에만 특이하게 결합하는 것으로 부터, 세 잔기 중 하나 혹은 그 이상이 아형특이성에 관여한다고 추정된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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