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알레르기 관련 기능성 시험
안년형1, 성현제2
원광대학교 약학대학1, 세명대학교 한의과대학2
1. 알레르기 / 725
(1) Ⅰ형 과민반응 (anaphylactic hypersensitivity) ·································726
(2) 제 2형 과민반응 (type Ⅱ hypersensitivity reaction) ······················737
(3) 제 3형 과민반응 (type Ⅲ hypersensitivity reaction) ······················738
(4) 제 4형 과민반응 (type Ⅳ hypersensitivity reaction) ······················739
2. 항알레르기 관련 Biomarker / 741
(1) in vivo ·····································································································741
(2) in vitro ·····································································································742
(3) 인체적용시험 ······························································································742
3. 항알레르기 관련 시험법의 분류 / 742
(1) In vivo ·······································································································743
(2) In vitro ·····································································································745
(3) 인체시험 ·····································································································749
4. 항알레르기 관련 시험 시행 예 / 760
(1) 실험 방법 ···································································································760
(2) 실험결과 ·····································································································762
5. 참고문헌 / 768
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1. 알레르기
알레르기 (allergy)란 그리스어인 「allos」에서 유래됐는데 이는 「변형된 것」
을 의미하며, 1906년 프랑스 학자 Clemens Von Pirquet가 처음으로 알레르기란 용
어를 사용하였다. 그는 알레르기를 ‘ 이물질에 대한 신체의 잘못 변화된 능력’ 으
로 정의하였다. 이는 면역학적 반응을 포함하는 극히 광범위한 정의였다. 알레르
기는 이제 ‘ 다양한 무해한 항원에 대한 면역계의 반응으로 발생하는 질병’ 과 같
이 보다 제한된 의미로 정의된다. 알레르기는 과민반응 (hypersensitivity
reactions)들이라고 하는 면역계 반응들의 여러 가지 분류들 중의 하나이다. 여기
서 면역 반응들이란 조직 손상을 일으키며 심각한 질병을 일으킬 수 있는 유해한
면역 반응들을 말한다. 과민반응은 Coombs와 Gell에 의하여 다음과 같은 네 가지
유형으로 분류됐다 (Jean YR. et al., 2001).
Fig. 1. four types of hypersensitivity reaction
여기에 “ 제 5번형” , 즉 “ 자극형” 이라 하는 반응이 추가된다. Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 및
Ⅴ형은 항원과 액성 항체와의 상호작용에 의해 일어나며, 상호간에 빠르고 늦은
차는 있으나 “ 즉각형(immediate)" 반응이라 호칭하는 경향이 있다. Ⅳ형은 림프
구의 표면에 결합한 수용체가 관여하고 있으며, 경과 시간이 길기 때문에 과거에
는 ” 지연형 과민증 (delayed-type sensitivity)"이라 호칭하였다.
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(1) 제Ⅰ형 과민반응 (anaphylactic hypersensitivity)
IgE는 항원이 침범한 장소로부터 유입되는 곳에 위치한 림프절 혹은 알레르기 반
응이 일어난 장소에 있는 형질세포들이나 염증조직 내에서 발생한 배중심
(germinal center)으로부터 유래한 형질세포들에 의해서 생성된다. IgE는 조직 내
에 항체의 대다수를 차지하는 그 밖의 다른 개별형 항체들과는 구별되어야 하며,
조직에서 Fcε RI라 불리는 고친화성 표면 수용체를 매개로 비만세포에 강하게 결
합한다. 항원이 IgE에 결합하면 이들 수용체들이 교차결합하게 되고 이는 비만세
포로부터 화학적 매개 물질들의 분비를 유발하여, 결국 제 1형 과민반응의 발생에
이르게 될 것이다.
비만세포들은 신체 표면을 덮고 있으며 국소 감염에 대하여 면역계가 경계하도록
도와준다. 일단 이들이 활성화되기 시작하면, 이미 만들어져 있는 과립들 내에 저
장됐던 화학 물질들을 분비하고, 활성화된 후에는 류코트리엔들 (Leukotriene)과
사이토카인 들을 합성함으로써 염증반응들을 일으킨다. 알레르기에서는 쫓아내야
할 필요가 있는 침입성 병원균과는 무관한 무해한 항원에 대하여 매우 기분 나쁜
반응을 유발한다. IgE 매개 비만세포 활성의 결과는 항원의 양과 출입통로에 의존
한다. 화분이 흡입되면 건초열의 자극에 의해 코를 킁킁거리는 것부터 전신적인
아나필락시스 (anaphylaxis)가 일어나 생명을 위협하는 순환허탈까지 그 증상은
다양하다 (Fig 2).
Fig 2. Mast cell activation has different effects on different tissues.
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가. 기본 원리
IgE
대부분의 항체들은 체액에서 발견되며 항체의 가변부위에 특이항원이 붙은 후에
야 항체의 Fc 일정 (불변)부위에 따라 특이적인 수용체를 통하여 효과세포를 끌
어들인다. 그러나 IgE는 예외적인데, 항원이 없더라도 IgE는 고친화성 Fcε 수용
체에 붙잡힐 수 있다. 이는 IgE가 이러한 수용체를 가지고 있는 조직 비만세포
뿐만 아니라 순환중인 호염구와 활성화된 호산구에도 대부분 고정된 채 발견된다
는 것을 의미한다. 특이항원에 의하여 세포표면에 부착되어 있는 IgE 항체들이
서로 교차결합되면, 항원이 들어온 장소에서 조직으로 이들 세포들의 활성화가
촉발된다. IgE 항체들이 서로 교차결합되면, 항원이 들어온 장소에서 조직으로
이들 세포들의 활성화가 촉발된다. IgE 유발반응들이 일어난 장소에서 염증성 지
방매개물, 사이토카인들, 그리고 케모카인들의 분비는 호산구와 호염구의 공급을
일어나게 하여 결국 제 1형 반응을 증가시킨다.
IgE 부착 Fc 수용체에는 두 가지 형이 있다. 첫째, Fcε RI는 슈퍼계의 면역글로
불린에 대해 고도의 친화력을 갖는 수용체로 이들은 비만세포, 호염구, 그리고
활성화된 호산구에 IgE를 붙게 한다(Fig 3). 세포에 부착된 IgE가 특이항원에 의
해 교차결합되면, Fcε RI는 신호를 활성화하도록 변화된다. 알레르기성 질병들이
나 기생충 감염을 앓고 있는 사람들에 존재하는 고농도의 IgE는 비만세포 표면에
있는 Fcε RI 발현을 현저히 증가시키고, 저농도의 특이항원에 의해 활성화되는
세포의 민감도를 증가시키며, IgE 의존성 화학적 매개물과 사이토카인의 분비를
현저히 증가시킨다.
두 번째 IgE 수용체인 CD23으로 알려진 Fcε RⅡ는 C형 렉틴이며 FCε Ⅰ과는 구조
적으로 관련성이 없다. Fcε RⅡ는 IgE에 대한 친화력이 낮다. CD23은 B세포, 활
성화된 T세포, 단핵구, 호산구, 혈소판, 여포수지상세포, 그리고 일부 흉선상피
세포를 포함하는 많은 다양한 세포에서 발견된다. 이러한 수용체는 IgE 항체양의
조절에 중요한 것이라고 생각됐었다. 그러나 CD23 유전자가 제거된 마우스 혈통
에서 다클론성 IgE 반응의 전개에는 주요 장애가 없었다. 하지만 CD23 제거 마우
스들은 동일 항원이 IgE와 복합되어 존재하는 상황에서는 특이항원에 대한 항체
반응이 증가됨을 보임으로서 CD23의 역할을 증명하였다. 이들 항원 특이적, IgE
매개 항체반응의 증가는 CD23 유전자가 부족한 마우스들에서는 일어나지 않았다.
이는 특이 IgE에 의하여 항원을 포획한 항원제시세포들에 있는 CD23의 역할을 증
명하는 것이다.
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Fig. 3. Physiological and pathophysiological role of anti-IgE antibodies.
Anti-IgE antibodies can inhibit the biological effects of IgE by either
blocking basophil and mast cell mediator release, removing IgE from CD23 or
by deleting B cells expressing surface IgE. On the other hand anti-IgE
antibodies can enhance the activity of IgE by cross-linking FcRI-bound IgE
and inducing mediator release, by fixing more IgE to CD23 positive cells, or
by stimulating surface IgE positive B cells.
비만세포
비만세포는 Ehrlich에 의해 토끼의 장간막에서 Mastxellen (‘ 살찐 (비만)세
포’ ,‘ fattened cells’ )으로 명명됐다. 호염구와 마찬가지로 비만세포는 산성 프
로테오글리칸 (proteoglican)이 있는 곳에서 염기성 염료를 흡수하는 과립들을 풍
부히 가지고 있다.
그러나 이러한 유사성과 호염구 과립에 저장된 매개물질의 유사성에도 불구하고
비만세포는 호염구 및 호산구와는 다른 골수성 계통에서 유래한다. 비만세포는 매
우 특화된 세포로 소혈관과 후모세혈관 세정맥 (postcapillary venule)근처의 점
막과 상피조직에 존재하는데, 거기에서 그들은 침입하는 병원들을 경계하기 위하
여 적절히 배치되어 있다. 비만세포는 또한 내피조직하 결체조직에서도 발견된다.
그들은 무과립 세포로서 조직으로 귀향한다. 과립형성을 수반하는 그들의 최종 분
화는 그들이 조직에 도착한 후에 일어난다. 비만세포의 주용 성장인자는 모세포
성장인자인데 이 성장인자는 세포 표면 수용체인 c-Kit에 작용한다. C-Kit가 결핍
된 마우스는 분화된 비만세포가 부족하며 IgE 매개 염증반응들을 일으킬 수 없다.
이는 그와 같은 반응들이 절대적으로 비만세포에 의존한다는 것을 보여준다.
비만세포는 세포표면에 본질적으로 Fcε RⅠ를 발현하는데, 항원들이 이들 수용체
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들에 결합하여 IgE를 교차결합시키면 활성화된다. 탈과립화는 수초 내에 발생하
며, 다양한 종류의 이미 형성된 염증성 매개물질들이 분비된다 (Table 1). 매개물
질들에는 히스타민 (histamine)과 비만세포 키마제 (mast-cell chymase), 트립타
제 (tryptase), 그리고 세린에스테라제들 (serin esterases)과 같은 효소들이 있
다. 이들 효소들은 차례로 조직간질 메탈로프로테아제 (matrix metalloprotease)
를 활성화시켜 조직 세포간질을 깨뜨려서 조직을 파괴시킨다. 또한 활성화된 비만
세포에 의해 많은 양의 종양 괴사인자-α (TNF-α )들도 분비된다. 일부는 비만세
포 과립들 내에 저장된 것들로부터 유래한다. 일부는 활성화된 비만세포들 자체에
의해 새로 생성된 것들이다. 종양괴사인자-α 는 내피세포들을 활성화하여 부착분
자 (adherent molecule) 발현을 증가시키는데, 부착분자는 염증성 백혈구와 림프
구의 유입을 조장한다.
일단 비만세포가 활성화되면, 케모카인, 류코트리엔 및 혈소판 활성인자
(platelet-activating factor, PAF)와 같은 지방 매개물, 그리고 TH2 반응을 지속
시키는 인터루킨-4 (interleukin (IL)-4) 및 IL-13과 같은 추가적인 사이토카인들
이 합성되고 분비된다. 이들 매개물질들은 급성 및 만성 염증반응 모두에 공헌하
게 된다. 특히, 지방 매개물질들은 급속하게 평활근을 수축시키고, 혈관 투과성과
점액분비를 증가시키며, 후기반응에 공헌하는 백혈구들의 유입과 활성화를 유도한
다. 세포막 인지질들에서 유래한 지방물질들은 분해 되어 전구물질인 아라키돈산
으로 분비된다. 이들 물질은 프로스타글란딘 (prostaglandin), 트롬복산
(thromboxane), 그리고 류코트리엔을 만드는 두 가지 경로로 변경될 수 있다. 특
히, C4, D4, 그리고 E4와 같은 류코트리엔들은 조직 내에서 염증반응들을 지속시
키는데 중요하다. 많은 항염증 약물들은 아라키돈산 억제제들이다. 예를 들면, 아
스피린은 싸이클로옥시게나제 (cycloxygenase) 효소의 억제제로 프로스타글란딘
생성을 방해한다. 그러므로 IgE 매개에 의한 비만세포의 활성은 호산구, 호염구,
그리고 TH2 림프구의 집합에 의해 증폭되는 중요한 염증성 연쇄반응 (cascade)을
주도한다. 이들 반응의 생리학적 중요성은 일부 감염에 대한 방어기전이다. 그러
나 알레르기에서 비만세포 활성화에 의해서 유발되는 급성 그리고 만성 염증반응
은 환경 항원에 대한 알레르기 반응과 관련된 질병들에서 보는 것처럼 중요한 병
리생리학적 결과를 가져올 수 있다.
호산구
호산구는 골수에서 기원한 골수성 과립백혈구이다. 그들은 과립 때문에 과립백혈
구라고 부르며, 아르기닌이 풍부한 염기성 단백들을 포함하므로, 산성 에오신 염
색에 의해 밝은 오렌지색으로 보인다. 이들 세포들의 매우 소수만이 정상적으로
순환혈액에 존재한다. 대부분의 호산구는 조직 내, 특히 침범하는 미생물들에 대
한 방어측면에서 이러한 세포들의 역할을 의미하는 호흡기, 장관, 그리고 요로 상
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피세포 직하방에 있는 결체조직에서 발견된다. 호산구는 작동기능에 두 가지 종류
가 있다.
먼저, 호산구들은 매우 독성이 강한 단백질기와 자유기 (free radical)를 분비하
는데, 이들은 미생물과 기생충을 죽일 수 있지만 한편으로는 알레르기 반응 중에
심각한 조직 소상을 일으킬 수 있다. 둘째, 상피세포들의 활성화에 의해 염증반응
을 증폭시키는 활성화는 프로스타글란딘, 류코트리엔, 그리고 사이토카인과 같은
화학적 매개물질들의 합성을 유도하며, 호산구와 백혈구들을 집합시키고 활성화시
킨다 (table 2).
Table 1. Molecules released by mast cell in activation
Class of
productExamples Biological Effects
Enzyme
Trypyase, chymase,
cathepsin G,
carboxypeptidase
Remodel connective tissue matrix
Toxic
mediatorHistamine, heparin
Toxic to parasites
Increase vascular permeability
Cause smooth muscle contraction
Cytokine
IL-4, IL-13Stimulate and amplify TH2 cell
response
IL-3, IL-5, GM-CSFPromote eosinophil production by many
cell types, activates andothelium
TNF-α (some stored
preformed in granules)
Promotes inflammation, stimulates
cytokine production by many cell
types, activates endothelium
Chemokine MIP-1αAttracts monocytes, macrophages and
neutrophils
Lipid
mediator
Leukotrienes C4, D4, E4
Cause smooth muscles contraction
Increase vascular permeability
Stimulate mucus secretion
Platelet-activating
factor
Attracts leukocytes
Amplifies production of lipid
mediators
Activates neutrophils, eosinophils and
platelets
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Table 2. Eosinophils secrete a range of highly toxic granule proteins and
other inflammatory mediators
Class of
productExamples Biological Effects
Enzyme
Eosinophil peroxidase
Toxic to targets by catalyzing
halogenation
Triggers histamine release from mast
cells
Eosinophil
collagenaseRemodels connective tissue matrix
Toxic
protein
Major basic protein
Toxic to parasites and mammalian cells
Triggers histamine release from mast
cells
Eosinophil cationic
protein
Toxic to parasites
Neurotoxin
Eosinophil-derived
neurotoxinNeurotoxin
Cytokine IL-3, IL-5, GM-CSFAmplify eosinophil production by bone
marrow Cause eosinophil activation
Chemokine IL-8 Promotes influx of leukocytes
Lipid
mediator
Leukotrienes C4, D4,
E4
Cause smooth muscle contraction
Increase vascular permeability
Increase mucus secretion
Platelet-activating
factor
Attracts leukocytes
Amplifies production of lipid mediators
Activates neurophils, eosinophils, and
platelets
호산구들의 활성화와 탈과립화는 그들의 부적절한 활성화가 숙주에 매우 해를 끼
칠 수 있으므로 엄격한 조절을 받는다. 우선순위의 조절은 골수에 의한 호산구 생
성 조절이다. 감염이 없거나 다른 면역자극이 없는 경우에 호산구 생성은 거의 없
다. TH2 세포가 활성화되면, 인터루킨-5와 같은 사이토카인들이 분비되어 골수에
서 호산구 생성을 증가시키고 순환혈로 배출되게 한다. 그러나 IL-5를 과발현하는
유전자도입 동물 (transgenic animal)은 조직 내에서가 아니라 순환혈액 내에서
호산구 증다증 (eosinophlia)을 나타내는 데, 이는 순환혈액에서 조직으로 호산구
들의 이동이 두 가지 조절방식에 의해 독립적으로 조절된다는 것을 의미한다. 이
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러한 경우에 있어 열쇠가 되는 물질은 CC케모카인들이다. 대부분의 케모카인들은
다양한 종류의 백혈구들에 대한 화학주성을 일으키지만 에오탁신 1 (eotaxin 1)과
에오탁신 2 (eotaxin 2)로 명명된 두 가지 케모카인들은 호산구에만 특이적이다.
호산구에 있는 에오탁신 수용체인 CCR3는 케모카인계 수용체들의 구성원 중 하나
이다. 이 수용체 (CCR3)는 MCP-3, MCP-4 그리고 RANTES와 같은 케모카인도 부착
하므로 이들 케모카인들 또한 호산구 화학주성을 일으킨다. 동일하거나 혹은 유사
한 케모카인들이 또한 비만세포들과 호염구들을 자극한다. 예를 들면, 에오탁신은
호염구들을 잡아들여 탈과립화를 일으키며, CCR2에 부착하는 MCP-1은 유사한 방식
으로 항원이 존재하건 존재하지 않건 비만세포들을 활성화시킨다. 또한 MCP-1은
원시 TH0세포들을 TH2세포들로 분화시키는 것을 조장할 수 있다. 또한 TH2세포들은
CCR3를 가지고 있으며 에오탁신을 향해 이동한다. 이들 소견들은 케모카인계 뿐만
아니라 사이토카인들도 역시 면역반응의 일부 종류에 협조할 수 있다는 것을 의미
한다.
호산구 조절의 세 번째는 활성상태를 조정하는 것이다. 불활성화된 상태에서 호산
구는 고친화성 IgE 수용체 (Fcε RⅠ)를 발현하지 않으며 그들 과립 함유물의 분
비에 대한 역치도 높다. 사이토카인들과 케모카인들에 의해 활성화된 후에는 분비
역치가 낮아지고, Fcε RⅠ가 발현되며, 많은 수의 Fcγ 수용체들과 세포막에 있
는 보체 수용체들 또한 증가된다. 호산구는 이제 자신의 효과가 활성을 수행할 준
비가 되어 있는데, 예를 들면, 호산구 표면에 있는 Fcε RⅠ에 부착된 IgE가 항원
에 반응하여 교차결합한 후 탈과립화를 준비하는 것이 그것이다.
조직손상을 일으키는 호산구의 잠재력은 혈액 내에 비정상적으로 많은 수의 호산
구를 보이는 호산구 증다증 (hypereosinophilia)과 같은 드문 증후군에 의해 설명
된다. 이들 증후군은 조절되지 않는 IL-5 분비로 혈액 내에 현저히 많은 수의 호
산구 증가를 초래하는 T세포 림프종과 가끔 관련이 있다. 호산구 증다증의 임상
양상은 심내막과 신경에 손상을 일으켜 심부전과 신경부전을 일으키게 하며, 이러
한 것은 호산구 과립 단백질의 독성효과에 기인하는 것으로 생각된다.
호염기구
국소 알레르기 반응에서, 비만세포 탈과립화와 TH2 활성화는 많은 수의 호산구를
축적하고 활성화시킨다. 호산구의 지속적인 존재는 만성 알레르기성 염증의 특징
이며 조직 손상을 일으키는 주요 공헌자로 생각된다. 호염구 또한 염증반응의 장
소에 존재한다. 호염구들은 호산구들과 공통 전구모세포 (stem cell precursor)를
공유한다. 호염구의 성장인자는 호산구의 성장인자와 매우 유사한데, IL-3, Il-5,
그리고 GM-CSF가 포함된다. 호염구와 호산구에 대하여 모세포 집단의 성숙에 대한
상호조절의 증거가 있다. 예를 들면, IL-3 존재 하에서 전환성장인자
(transforming growth factor (TGF)-β )는 호산구의 분화를 억제하는 반면 호염구
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의 분화를 증진시킨다. 호염구는 정상적으로 순환혈 내에 매우 적은 수만이 존재
하는데 병원균의 침입에 대하여 호산구와 비슷한 역할을 갖는 것 같다. 호산구와
유사하게 호염구는 알레르기 반응 장소에 집합한다. 호염구는 세포 표면에 Fcε R
Ⅰ를 발현하며, 사이토카인들과 항원에 의해 일단 활성화되면, 명명된 대로 호염
구 과립으로부터 히스타민과 IL-4를 분비한다.
호산구, 비만세포 그리고 호염구는 서로 상호 작용할 수 있다. 호산구 탈과립하는
주요 염기성 단백질 (major basic protein)을 분비하고, 이어서 비만세포와 호염
구의 탈과립화를 일으킨다. 이러한 효과는 IL-3, IL-6, 그리고 GM-CSF와 같이 호
산구와 호염구의 성장, 분화, 그리고 활성화에 영향을 미치는 사이토카인들의 존
재에 의해 배가된다.
즉각형 반응 (immediate response)과 후기반응 (late-phase response)
IgE 매개 비만세포 활성화 후 일어나는 염증반응은 수초 이내에 시작되는 즉각형
반응과 8-12시간이 소요되는 후기반응이 있다. 이들 반응들은 임상적으로 구분이
가능하다. 즉각형 반응은 히스타민, 프로스타글란딘, 그리고 이미 생성됐거나 혹
은 바로 생성된 매개물질들의 활성에 의해서 일어나는데, 이들 매개물질들은 혈관
투과성을 증가시키고 평활근을 수축시킨다. 후기반응은 활성화된 비만세포가 류코
트리엔, 케모카인, 그리고 사이토카인들 등의 매개물을 합성하고 분비하는 것에
의해 유도된다. 이러한 매개물들은 호산구와 TH2 림프구를 포함한 백혈구를 염증
장소로 집합시킨다. 비록 후기반응이 즉각형 반응보다 임상적인 중요성이 덜 하지
만, 2차 평활근 수축, 지속적인 부종, 그리고 알레르기 천식의 주요한 증상중의
하나인 즉, 히스타민과 메타콜린 같은 비특이적 기관지 수축물질에 대한 기관지
과민반응이 발생하는 것과 관련이 있다.
후기반응은 예를 들면, 만성천식과 같은 좀 더 심각한 만성병의 중요원인이다. 이
는 후기반응이 염증성 백혈구, 특히 호산구와 TH2임파구 세포들을 알레르겐 유발
비만세포 반응의 장소로 집합시키기 때문이다. 이러한 후기반응은 만약 항원이 계
속 지속되고 알레르겐 특이 TH2세포가 자극되면 만성염증반응으로 쉽게 전환될 수
있고, 따라서 호산구 증다증과 더 나아가 IgE 생성을 조장하게 된다.
나. 임상증상
아나필락틱 쇽 (anaphylactic shock)
알레르겐에 대한 재노출은 알레르기 반응에 방아쇠를 당기며, 알레르기 반응의
효과는 비만세포 탈과립화가 일어난 곳이 바로 병소의 초점이 된다. 즉각형 반응
에서 분비되어 이미 생성된 매개물질들은 단기간만 지속되므로 그러한 매개물들
의 혈관과 평활근에 대한 강력한 효과는 활성화된 비만세포가 근접한 바로 그 부
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위에 한정된다. 후기 반응의 좀 더 지속적인 효과 또한 초기 알레르겐 유발 활성
화 장소에 초점이 맞추어지는데, 이러한 장소의 특이적인 구조는 염증이 어떻게
쉽게 해결될 수 있을까 예측할 수 있다. 따라서 알레르기 반응에 의해 생성되는
임상 증후군은 중대한 세 가지 변수, 즉 존재하는 알레르겐 특이 IgE 항체의 양,
알레르겐이 도입되는 통로, 그리고 알레르겐의 양에 의존한다.
만약 알레르겐이 혈류에 직접 주입되거나 혹은 장으로부터 빠르게 흡수되면, 모
든 혈관과 관련된 결체조직 비만세포들은 활성화될 수 있다. 이러한 활성은 전신
적인 아나필락시스 (systemic anaphylaxis)라고 불리는 매우 위험한 증후를 일으
킨다. 파종성 비만세포 활성화는 다양한 잠재적으로 매우 치명적인 효과를 가진
다. 광범위한 혈관 투과성 증가로 위협적인 혈압의 저하, 호흡곤란을 일으킬 정
도의 기도 수축, 질식을 일으킬 만한 후두개 종창 등에 이르게 된다. 이러한 잠
재적인 치명적 증후군을 아나필락틱 쇽 (anaphylactic shock)이라 한다. 이러한
형의 반응은 만약 어떤 약물이 그 약에 대하여 특이 IgE를 갖고 있는 사람들에게
투여되거나, 혹은 벌레 독에 알레르기 성향이 있는 사람이 벌레에 물린 후 일어
날 수 있다. 예를 들면, 땅콩, 혹은 브라질 호두와 같은 음식물은 이에 감수성이
있는 사람들에게서 전신적인 아나필락시스를 일으킬 수 있다. 이러한 증후군은
급속도로 치명적일 수 있으나, 에피네프린을 즉시 주입하면 평활근을 이완시키고
아나필락시스의 심혈관계에 미치는 효과를 억제함으로서 조절할 수 있다.
약물에 대한 가장 흔한 알레르기 반응은 페니실린과 그 유도체에서 일어난다. 페
니실린에 대한 IgE 항체를 가진 사람들은 주사로 그 약을 투여하면 아나필락시스
가 일어나거나 심지어 사망할 수도 있다. 가장 주의해야 할 사항은 과거력상 같
은 약제나 혹은 구조적으로 밀접히 관련된 약제에 알레르기 경력이 있었던 사람
들에게 그러한 약의 투여를 반드시 피하는 것이다. 페니실린은 햅텐으로 작용한
다. 이는 항세균작용을 하는데 결정적인 고반응성의 β 락탐 고리가 있는 작은 물
질이다. 이고리는 숙주 단백질들에 있는 아민기와 반응하여 공유결합을 형성한
다. 페니실린을 섭취하였거나 혹은 주사로 맞았을 때, 페니실린은 자체 단백질들
과 결합을 형성하고 이러한 페니실린 변형 자체 펩티드들은 일부 개인들에서 TH2
반응을 자극할 수 있다. 이후 이들 TH2세포들은 페니실린 부착 B세포들이 페니실
린 합텐에 대하여 IgE 항체를 생성하도록 활성화된다. 그러므로 페니실린은 자체
펩티드들의 변형에 의하여 B세포에 대한 항원으로서 뿐만 아니라 T세포에 대한
항원으로서도 작용한다. 페니실린에 대하여 알레르기 성향이 있는 개인들에게 페
니실린이 정맥내 주입되면, 페니실린 변형 단백질들이 비만세포에 있는 IgE 분자
들을 교차결합하고 아나필락시스가 유발된다.
알레르기성 비염 (allergic rhinitis)
흡입은 알레르겐 출입구의 가장 흔한 통로이다. 많은 사람들은 흡입 항원에 대하
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여 재채기나 코 훌쩍거림으로 표현되는 경한 알레르기를 가지고 있다. 이러한 것
을 알레르기성 비염 (allergic rhinitis)이라 하는데, 화분과 같은 항원들에 의
해 비강점막 하에 있는 점막 비만세포들이 활성화되어 단백 함유물질들을 분비하
게 되면, 화분이 비강통로의 점막을 통과하여 확산해 들어갈 수 있게 된다. 알레
르기성 비염은 심한 소양감과 재채기, 비강통로를 폐쇄할 정도의 국소적인 부종,
전형적으로 호산구가 풍부한 비분비물 (콧물), 그리고 히스타민 분비에 의한 비
자극에 의해 특정 지워진다.
알레르기성 결막염 (allergic conjunctivitis)
안결막에 침착된 공중 수송된 알레르겐에 대한 유발된 알레르겐에 대한 유사반응
을 알레르기성 결막염이라 부른다. 알레르기성 비염과 알레르기성 결막염은 흔히
년 중 어느 특정계절에만 존재하는 환경 알레르겐에 의해 유발된다. 예를 들면,
건초열은 풀과 나무화분을 포함하는 다양한 알레르겐에 의해 유발된다. 가을 증
후군은 두드러기 쑥 (ragweed)의 알레르기와 마찬가지로 잡초 화분 (weed
pollen)에 의해서 유발될 것이다. 이러한 반응은 괴롭기는 하지만, 거의 지속적
인 해를 일으키기에는 미약하다.
알레르기성 천식 (allergic asthma)
좀 더 심각한 증후군은 알레르기성 천식으로 이는 하부 기도에 있는 점막하 비만
세포의 알레르겐 유발 활성화에 의해 시작된다. 이는 수초 내에 기관지를 수축시
키고 수분 및 점액의 분비를 증가시켜 폐내에 흡입된 공기를 잡아 가두어 호흡을
점점 어렵게 한다. 알레르기성 천식이 있는 환자들은 종종 치료를 필요로 하며,
천식발작은 생명을 위협할 수 있다. 천식의 중요한 특징은 기도의 만성염증으로
이는 TH2 림프구, 호산구, 호중구 그리고 다른 백혈구들의 많은 숫적 증가 및 유
지에 의해 특정 지워진다.
비록 알레르기성 천식이 초기에는 특이 알레르겐에 대한 반응으로 유도되지만,
이어지는 만성염증은 심지어 명백히 알레르겐에 대한 추가적인 노출이 없이도 지
속되는 것 같다. 기도는 특징적으로 과민반응 (hypersenstivity)을 보이며, 천식
발작의 계기가 되는 항원에 대한 재노출 보다 다른 요인들이 있는 것 같다. 예를
들면 천식성 기도는 담배연기나 황화이산소 (sulfur dioxide)와 같은 환경 화학
적 자극에 대해 증가된 반응성을 보인다. 바이러스, 혹은 보다 덜 하지만, 세균
성 호흡기 감염은 TH2 우위 국소반응을 일으킴으로써 질병을 악화시킬 수 있다.
피부 알레르기
즉각형 반응과 지연형 반응사이에 똑같은 이분법이 피부 알레르기 반응에서도 보
여진다. 피부는 대다수의 알레르겐들의 출입구에 대한 효과적인 방어벽을 형성하
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나, 예를 들면 찌르는 곤충에 의해 소량의 알레르겐이 국소적으로 주입되면 방어
벽은 무너질 수 있다. 표피나 진피로의 알레르겐 침입은 국소적인 알레르기 반응
을 유발한다. 피부에서 국소적 비만세포의 활성화는 즉시 혈관투과성을 국소적으
로 증가시켜, 수분의 혈관외 이동과 부종을 일으킨다. 또한 비만세포 활성화는
신경축삭반사 (nerve axon reflex)에 의해 국소 신경 말단으로부터 화학물질의
분비를 자극하여, 주변 결체조직의 혈관을 확장시키므로서 주변 피부를 빨갛게
만든다. 궁극적인 이러한 피부병변을 팽진발적 반응 (wheal-and-flare reaction)
이라 부른다. 대략 8시간 후에 좀더 퍼지고 지속되는 부종반응이 후기반응의 결
과로서 일부 개인에서 나타난다. 때로 담마진 (urticaria) 혹은 두드러기
(hives)로 알려진 팽진발적 반응의 파종성 형태는 섭취된 알레르겐들이 혈류로
들어가 피부에 도달할 때 나타난다. 피부에서 알레르겐에 의해 활성화된 비만세
포에 의해 분비된 히스타민은 넓고 가려운 붉은 팽창을 일으킨다.급성 담마진이
흔히 알레르겐에 의해 유발되지만, 담마진 발진이 장기간 재발하는 만성 담마진
의 원인들은 잘 알려져 있지 않다. 약 1/3의 경우에서 만성 담마진은 Fcε RⅠ의
α 쇄에 대한 자가항체에 의하여 유발된 자가면역 질환이다. 이는 제 2형 과민반
응의 예로 세포 수용체에 대한 자가항체는 세포 활성을 유발하고, 이 경우 비만
세포 탈과립화를 일으켜 결국 담마진이 생기게 한다.
보다 오래 지속되는 염증반응은 때로 피부에서 보여지는데, 주로 아토피가 있는
어린아이들에서 발생한다. 이들 어린아이들은 습진 (eczema) 혹은 아토피성 피부
염이라 부르는 지속되는 피부 발적이 생기는데 이는 천식환자의 기관지 벽에서
보이는 것과 유사한 만성염증반응 때문이다. 습진의 원인은 잘 알려져 있지 않
다. TH2세포들과 IgE가 관여되며 통상 사춘기에 명확해지는데, 비염이나 천식과
달리 평생 지속될 수도 있다.
Fig 4. The
pathogenesis of
AD (Atopic
Dermatitis)
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음식 알레르기
알레르겐을 먹게 되면 두가지형의 알레르기 반응이 일어난다. 위장관과 관련된
점막 비만세포의 활성은 상피세포를 통한 수분소실과 평활근의 수축을 일으키고,
설사와 구토가 유발된다. 정확한 이유는 알 수 없지만 진피와 피하조직내에 있는
결체조직 비만세포들이 아마도 혈류 내로 흡수된 알레르겐을 섭취한 후 활성화될
수 있으며, 이럴 경우 종국에는 두드러기가 발생한다. 두드러기는 이미 페니실린
특이 IgE 항체들을 가지고 있는 환자가 경구로 페니실린을 투약 받았을 때 흔히
일어나는 반응이다. 어떤 종류의 음식들 즉, 가장 중요한 땅콩, 나무 땅콩, 조개
등은 특별히 생명을 위협할 만한 반응들과 연관되어 있다.
(2) 제 2형 과민반응 (type Ⅱ hypersensitivity reaction)
항체매개 적혈구 파괴 (용혈성 빈혈, hemolytic anamia)혹은 혈소판 파괴는 항생
제인 페니실린, 항심부정맥제인 퀴니딘, 혹은 항고혈압제인 메틸도파와 같은 약
제들의 섭취와 관련된 드문 부작용이다. 이들은 약제가 세포표면에 부착하여 세
포의 파괴를 일으키는 항약제 IgE 항체 (anti-drug IgG antibody)에 대한 표적으
로 작용하는 제 2형 과민반응의 예이다 (Fig 5). 항약제 항체는 단지 소수의 사
람들에게서만 생성되는데, 이러한 사람들에게 그런 항체가 만들어지는 원인에 대
해서는 아직 명확히 밝혀지지 못했다. 항체가 부착된 세포는 순환혈로부터 그러
한 세포들이 제거되는데 방아쇠 역할을 하는데, 특히 Fcγ 수용체를 가지고 있는
비장내 조직 대식세포가 세포제거에 중요한 역할을 한다.
Fig 5. The deposition of immune complexes in local tissues causes a local
inflammatory response known as an Arthus reaction (type Ⅱ hypersensitivity
reaction)
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(3) 제 3형 과민반응 (type Ⅲ hypersensitivity reaction)
제 3형 과민반응은 항원이 용해성일 때 발생한다. 병리적 기전은 항원:항체 응집
의 침착 혹은 어떤 조직 부위에 면역복합체 (immune complexes)가 침착됨으로써
일어난다. 면역복합체는 모든 항체 반응에서 생성되나, 그들의 병원적 잠재력은
크기, 양, 친화력, 그리고 반응하는 항체의 개별 형에 의해 결정된다. 많은 응집
물이 보체를 고정하고, 단핵구 탐식계에 의해 순환혈로부터 쉽사리 제거된다. 그
러나 항원 과다상태에서 형성된 작은 복합체들은 혈관벽에 침착하는 경향이 있
다. 그곳에서 그들은 백혈구의 Fc 수용체를 교차결합시킬 수 있고, 결국 백혈구
활성과 조직손상에 이르게 한다.
제 3형 과민반응의 국소형은 감작된 항원에 대한 IgG 항체를 소유한 감작된 사람
의 피부에서 시작될 수 있다. 항원이 피부에 주사되면, 순환하고 있던 IgG 항체
가 조직 내에 확산되어 국소적 면역복합체를 형성한다. 면역복합체는 비만세포
혹은 다른 백혈구의 Fctndydcp에 부착하여 혈관 투과성을 증가시킴과 동시에 국
소적 염증반응을 일으킨다. 증가된 혈관 투과성은 수분과 세포들, 특히 다핵백혈
구를 국소 혈관으로부터 염증부위로 들어가게 한다. 이러한 반응을 아더스 반응
(Arthus reaction)이라 한다. 면역복합체는 또한 보체를 활성화하고, 백혈구에
있는 C5a를 분비한다. 이는 그들의 활성화와 염증장소에서 화학주성 유인을 유발
한다. 아더스 반응이 비만세포 Fcγ RⅢ 수용체 (CD16)의 α 쇄 혹은 γ 쇄의 표현
이 부족한 마우스에서는 나타나지 않으나, 보체결핍 마우스에서는 교란되지 않고
매우 잘 유지되는데, 이는 면역복합체를 경유한 염증반응의 시작에 일차적으로
Fcγ RⅢ 가 중요함을 보여주는 것이다.
혈청병 (serum sickness)으로 알려진, 전신적인 제 3형 과민반응은 다량의 분해
가 안된 이종항원의 주입에 의해 일어난다. 이러한 질병은 치료 목적으로 말에서
만든 항혈청을 주입한 후에 흔히 일어나기 때문에 혈청병이라 명명됐다. 항생제
가 없던 시기에, 면역된 말로부터 만들어진 항혈청은 종종 폐렴구균에 의한 폐렴
을 치료하는데 사용됐었다. 말의 혈청에 있는 특이 항폐렴구균 항체는 삼염을 제
거하도록 환자에게 도움을 주었다. 같은 방식으로 항독소는 독사에게 물려 고통
받는 사람들을 치료하는 중화항체의 원료로 오늘날에도 아직까지 사용되고 있다.
혈청병은 말 혈청을 주입한 후 7-10일째에 발생하는데, 이 기간은 말 혈청에 있
는 이종 항원에 대한 IgM 항체가 IgG 항체로 변환하는 초기반응이 일어나는데 필
요한 시간에 상응하는 기간이다. 혈청병의 임상양상은 오한, 발열, 발진, 관절
염, 그리고 때로 사구체 신염이 있다. 담마진은 발진의 현저한 형태이며, 비만세
포 탈과립화로부터 유래된 히스타민의 역할이 있음을 의미한다. 이러한 경우에
비만세포 탈과립화는 IgG를 포함하는 면역복합체에 의해 세포표면 Fcγ RⅢ가 결
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찰됨으로써 시작된다.
질병의 시작은 이종혈청 안에 있는 많은 양의 용해성 단백질에 대한 항체의 생성
과 동시에 일어난다. 이들 항체는 전신에 있는 그들의 항원과 함께 면역복합체를
형성한다. 형성된 면역복합체들은 보체를 고정하며 Fc와 보체에 대한 수용체를
가지고 있는 백혈구에 결합하여 백혈구를 활성화시킨다. 이들은 이 후 전신적인
조직손상을 일으킨다. 면역복합체의 형성은 이종항원의 제거를 유도하므로, 혈청
병은 통상 자연 치유되는 질병이다. 두 번째 항원이 주입된 후 혈청병은 역동적
인 이차 항체반응이 뒤따르고 하루 이틀 내에 전형적인 질병의 발병이 시작된다.
혈청병은 오늘날 이식 환자에서 면역억제제로서 사용하는 항림프구 글로블린을
사용한 후 볼 수 있으며, 또한 드물지만 심근 경색 혹은 심장발작 환자를 치료하
기 위하여 혈전용해제로 사용되는 세균효소인 스트렙토키나제의 주입 후에도 볼
수 있다.
항원이 지속적으로 존재하는 두 가지 다른 상황에서 유사한 형태의 면역병리학적
반응을 볼 수 있다. 첫째, 적응 항체반응 (adaptive antibody response)이 감염
성 항원을 제거하는데 실패했을 경우인데, 예를 들면 아급성 세균성 심내막염 혹
은 만성 바이러스성 간염과 같은 경우이다. 이러한 상황에서 증식하는 세균 혹은
바이러스는 균 제거에 실패한 항체반응이 지속되는 가운데에 계속하여 새로운 항
원을 생성한다. 면역복합체 질환은 피부, 신장, 그리고 신경등을 포함하는 많은
조직과 장기에 있는 소혈관 손상과 동시에 잇따라 일어난다. 또한 면역복합체는
그러한 장소에 전신적 홍반성 낭창과 같은 자가면역질환을 일으키는데, 항원이
지속적으로 존재하고 면역복합체가 계속하여 침착되기 때문이며, 결국에는 심각
한 질환으로 귀결될 수도 있다.
일부 흡입 알레르겐들은 IgE 항체반응이라기 보다는 IgG 반응을 야기하는데, 아
마도 그러한 알레르겐들이 흡입 공기 내에 비교적 고농도로 존재하기 때문일 것
이다. 사람들이 그와 같은 고농도의 흡입 항원에 재노출되면, 폐의 폐포벽에 면
역복합체가 형성된다. 이는 결국 폐포벽에 수분, 단백질, 그리고 세포들의 축적
을 일으켜, 혈액 가스 상호교환을 느리게 하고 폐기능을 위태롭게 한다. 이러한
형태의 반응은 작업장소에서 건초먼지 혹은 곰팡이 포자에 반복적으로 노출되는
농업과 같은 일부 직업에서 발생한다. 따라서 이러한 질병을 농부의 폐
(farmer's lung)이라고 부르게 됐다. 만약 항원에 대한 노출이 지속되면, 폐포막
은 영구적인 손상을 입게 된다.
(4) 제 4형 과민반응 (type Ⅳ hypersensitivity reaction)
제 4형 과민반응은 즉각형 과민반응과는 다른 지연형 과민반응이다. 이 반응은
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항원특이 효과 T세포에 의해 매개된다. 효과 T세포의 기능은 본질적으로 감염성
병원에 대한 반응과 같은 방식으로 작용한다. 제 4형 과민반응이 우세한 일부 증
후군의 원인과 결과를 Table 3에 도표화하였다. 이들 반응은 명백히 T세포에 의
하며, 면역글로불린이 부족한 사람들에서 볼 수 있다. 그와 같은 반응들은 또한
순수 T세포 혹은 클론화된 T세포주를 사용한 실험동물들에서 전달될 수 있다.
이러한 반응은 CD4 혹은 CD8 T세포들에 의해 유도되며, 항원이 처리되는 과정에
의존한다. 피부과민반응을 유발하는 전형적인 항원들은 고도로 반응하는 작은 물
질들인데, 이들은 손상되지 않은 피부를 쉽게 침투하며 특히 가려움증이 유발되
어 피부를 긁는 경우에는 더 잘 침투하게 된다. 이후 이들 화학물질들은 침투된
사람의 자체 단백질과 반응하여 단백 합텐 복합체를 생성한 후 MHC 물질에 부착
하여 T 세포에 의해 이종항원으로 인지되게 된다. 감작단계동안에 피부 랑게르한
스 세포 (Langerhans' cell)는 항원을 잡아서 처리하며, 인접 림프절로 이동하며
T세포를 활성화시킴으로써 궁극적으로는 기억 T 세포를 생성하여 진피 내에 도달
하게 한다. 유도단계에서는 감작된 화학물질이 재차 노출되어 진피 내에 있는 기
억 T 세포들에 항원이 제시되고, 동시에 IFN-γ 와 IL-17 같은 T세포 사이토카인
들이 분비된다. 분비된 IFN-γ 는 표피각질세포 (keratinocyte)가 IL-1, IL-6, 그
리고 TNF-α 와 같은 추가적인 사이토카인들과 IL-8, IL-9 (IP-9), IFN 유도단백
-10, 그리고 MIG (IFN-γ 에 의해 유도된 모노카인) 등을 포함하는 CXC 케모카인
을 분비하도록 자극한다. 이들 사이토카인들과 케모카인들은 단핵구들이 병변부
위로 이동하는 것을 유도하고, 단핵구가 대식세포로 분화하며, 좀 더 많은 T세포
들을 끌어들이는 식으로 염증반응을 증강시킨다.
담쟁이덩굴의 독에 접촉함으로써 생기는 발진은 pentadecacatechol이라 불리는
담쟁이덩굴 잎의 독에 있는 화학물질에 대한 T세포 반응에 의해 유발된다. 이러
한 합성물은 지방용해성이며 따라서 세포막을 통과하여 세포 내 단백질을 변형시
킬 수 있다. 변형된 단백질들은 세포질 내에서 변형된 펩티드들을 생성하고, 이
들 펩티드들은 형질 내 세망으로 이동되어 제 1형 MHC 물질들에 의해 세포표면으
로 운반된다. 이들 물질들은 CD8T세포들에 의해 인지되는데, CD8 T세포는 유도된
세포를 죽이거나 혹은 IFN-γ 와 같은 사이토카인들을 분비하는 방법으로 해를 유
발할 수 있다.
잘 연구된 화학물질인 피크릴 클로리드 (picryl chloride)는 CD4 T세포 과민반응
을 일으킨다.
이 화학물질은 세포 외 자가 단백질을 변형시키며, 그런 후 외인성 경로에 의해
변형된 자기 펩티드로 만들어져 자기 제 2형 MHC 물질에 결합한 후 TH1 세포들에
의해 인지된다. 감작된 TH1 세포들이 이들 복합체를 인지하면 활성화된 대식세포
에 의해 광범위한 염증이 유발될 수 있다. 위의 예들에서 보듯, 화학물질들이 피
부와 접촉함으로서 전달된 후 발생하는 발진을 접촉성 과민반응 (contact
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hypersensitivity reaction)이라 한다.
일부 곤충 단백질들 또한 지연형 과민반응을 끌어낸다. 그러나 벌레 물림에 대한
숙주반응의 초기에는 종종 IgE 매개이거나 혹은 벌레 독의 직접적인 효과의 결과
이다. 또한 니켈과 같은 2가의 양이온들에서도 중요한 지연형 과민반응들을 볼
수 있다. 이들 2가 양이온들은 구조를 변경시킬 수 있거나 혹은 제 2형 MHC 물질
들에 펩티드를 결합시킴으로써 T세포 반응을 유발한다.
Table 3. Type Ⅳ hypersensitivity responses
Type Ⅳ hypersensitivity reactions are mediated by antigen specific effector
T cells
Syndrome Antigen Consequence
Delayed-type
hypersensitivity
Proteins:
Insect venom
Mycobacterial proteins
(tuberculin, lepromin)
Local skin swelling:
Erythema Induration
Cellular infiltrate
Dermatitis
contact
hypersensitivity
Haptens:
Pentadecacatechol
(poison ivy)
DNFB
Small metal ions:
Nickel Chromate
Local epidermal reaction:
Erythema
Cellular infiltrate
Vesicles Intraepidermal
abscesses
Gluten-sensitive
enteropathy
(celiac disease)
GliadinVillous atrophy in small
bowel Matabsorption
2. 항알레르기 관련 Biomarker
(1) in vivo
가. 전신성 알레르기반응, 국소성 알레르기반응 (PCA)
나. 혈장 중 히스타민과 염증성 사이토카인 및 IgE 함량
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다. DNFB에 의한 접촉성 과민반응 (귀 부종법)
라. SRBC에 의한 DTH (족척 두께 증가법)
(2) in vitro
가. 히스타민 및 hexosaminidase 등
나. T세포 증식
다. lipoxygenase의 생성량
라. 사이토카인
(3) 인체적용시험
가. prick test
나. 혈액 중 histamine 함량
다. 혈액 중 IgE
라. 혈중 사이토카인 함량
3. 항알레르기 관련 시험법의 분류
알레르기의 4가지 유형에 따라서 항알레르기 관련 시험법을 Table 4 에 요약하였다.
Table 4. Evaluation of anti-allergy effects according to allergy type
TypeⅠ
- 비만세포로부터 히스타민 유출 억제
- 전신 및 국소 알레르기 반응 억제
- 혈장 히스타민 억제
- 알레르기성 천식 억제
- 염증성 사이토카인 억제
- IL-4 및 IgE 생성 억제
Type Ⅱ - 항체에 의한 세포상해나 세포용해 억제
Type Ⅲ - 면역복합체에 의한 국소 조직손상 억제
Type Ⅳ
- picryl chloride, dinitrofluorobenzene (DNFB),
sheep red blood cells (SRBC)을 이용한 부종형 피부반응
억제 등 지연형 과민반응 (delayed-type hypersensitivity,
DTH) 억제
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항알레르기 효능 평가법들을 in vivo와 in vitro로 나눠 요약하면 Table 5 와
같이 할 수 있다.
Table 5. Evaluation of anti-allergy effects in vitro and vivo
in vivo
- 전신성 알레르기반응, 국소성 알레르기반응 (PCA)
- 혈장 중 히스타민과 염증성 사이토카인 및 IgE 함량
- DNFB에 의한 접촉성 과민반응 (귀 부종법)
- SRBC에 의한 DTH (족척 두께 증가법)
in vitro
- 히스타민 및 hexosaminidase 등
- T세포 증식
- lipoxygenase assay 등
- 사이토카인
인체적용시험은 피부알레르기반응 (skin prick tests) 억제효능, 혈장 중
히스타민과 사이토카인 및 IgE 함량 등의 변화를 관찰할 수 있을 것이다.
(1) In vivo
가. PCA
원리
항체를 수동적으로 투여하여 국소 알레르기반응을 일으키는 실험이다.
실험방법
① 케타민 50㎕를 마우스의 복강에 주입한다.
② 마취가 된 것을 확인한 후 clipper로 mouse 등의 털을 깎는다.
③ PBS로 희석한 항체 5μ g/㎖을 등에 주입한다.
④ 48시간 동안 반응시킨다.
⑤ 대조군과 실험군으로 나눠 대조군에는 증류수를 투여한다. (i.p.-1 h/항장-30
min/oral-1 h)
⑥ 4% 에반스블루 (evans blue)와 1mg/㎖의 항원을 1:1로 섞은 용액 200㎕를 정
맥주사하고 40분간 반응시킨다.
⑦ 쥐를 치사시킨 후, 항체가 주입된 부위를 가위로 자른 다음 1N KOH (500㎕)에
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넣어서 37℃에서 하룻밤 방치한다.
⑧ KOH vol의 9배 되는 0.6N 인산: 아세톤 (5:13)을 넣고 vortex한다.
⑨ 원심분리 (3,000 rpm, 15 min)한다.
⑩ 상등액만 새 튜브에 옮긴다.
⑪ 에반스블루 양을 620 nm에서 측정한다.
결과해석
통계적 유의성을 검증한다.
나. DTH
원리
DNFB (dinitrofluorobenzene)는 일종의 불완전 항원으로 희석액을 복부 피부에
도포한 후 피부 단백질과 완전항원으로 결합한다. 이것이 T림프구를 자극하여 알
레르기 유발 림프구로 증식하게 된다. 4-7일 후 다시 이를 귀에 도포하여 국소
DTH 반응을 일으킨다. 일반적으로 항원 도포 후 24-48시간 사이에 최고조에 달하
므로 이때 부종 정도를 측정한다.
실험방법
① DNFB용액
DNFB용액은 사용 직전에 배합하며 DNFB 50mg을 청결, 건조한 용기에 담아 사
전에 배합한 5ml의 아세톤 참기름 용액(아세톤 : 참기름 = 1 : 1)에 넣고 마
개를 덮어 테이프로 밀봉한다. 균일하게 혼합한 후 250μ l 주사기로 마개를
통해 사용한다.
② 알레르기 유발
쥐 복부 피부를 황화바륨으로 약 3cm×3cm의 범위로 탈모시킨 후, DNFB용 액
50μ l을 균일하게 도포하여 알레르기반응을 일으킨다.
③ DTH 의 생성 및 측정
5일 후, DNFB용액 10μ l를 쥐 오른쪽 귀에 도포한다. 24시간 후에 경추 탈골
시켜 쥐를 치사시키고 좌, 우측의 귓바퀴를 잘라낸다. 펀칭기로 귀 조각을 채
취하여 무게를 측정한다.
결과 해석
일반적으로 산포분석으로 수치 통계를 진행한다. 좌, 우 귀의 무게 차는 DTH의
정도를 나타낸다. 실험군의 차이가 대조군에 비해 현저하게 높을 경우 해당 실
험의 결과를 양성으로 판정할 수 있다.
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다. SRBC에 의한 DTH 반응
원리
SRBC는 T림프구를 자극하여 알레르기 유발 림프구로 증식하게 한다. 4일 후 다시
SRBC의 공격을 받을 경우, 공격부위에 DTH 반응이 나타나는 것을 볼 수 있다.
실험방법
① 알레르기 유발: 마우스용 2% (v/v) SRBC를 복강 혹은 정맥 면역주사를 모든
쥐에게 0.2ml (약 1×103 SRBC)를 주사한다.
② DTH의 생성 및 측정: 면역 4일 후, 좌우의 족척부 두께를 측정한다. 측정 후
측정부위에 20% (v/v) SRBC 마리 당 20μ l (약 1×108
SRBC)를 피하 주사한다. 주사 24시간, 48시간 후에 각각
왼쪽 뒷발의 족척 두께를 측정한다. 동일부위를 3번 측
정하고 평균값을 취한다.
결과해석
통계적 유의성을 검증한다.
주의사항
족척 두께를 측정할 때에는 전문인원이 하는 것이 좋다. 켈리퍼스를 족척부에 바
짝 붙이되 측정 결과에 영향을 주기 때문에 힘을 가하지 않아야 한다. 공격 시
사용하는 SRBC는 신선해야 한다 (보존기간 1주 미만인 것).
(2) In vitro
가. 히스타민 정량
원리
혈장 및 활성화된 비만세포에서 유출되는 히스타민의 양을 정량한다.
실험방법
① 흰쥐를 24시간 순화시킨다.
② 흰쥐의 복부 표피를 절개한다.
③ 비만세포 수집용 완충액을 복강내에 주입한 후, 2-3분 동안 복부를 마사지한
다.
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④ 집게로 복막을 잡고 파스퇴르피펫으로 복강내액을 취해 시험관에 넣는다.
⑤ 1,500 rpm으로 5분 간 원심분리한다. 상등액 제거 후, 비만세포용 완충액 10
㎖를 넣고 부드럽게 현탁시킨다
⑥ 다시 원심분리한 후 침전에 비만세포용 완충액 1㎖를 첨가한 뒤 부드럽게 현
탁시킨다.
⑦ 메트리자마이드 (metrizamide) 22.5% 용액 2㎖에 세포액을 천천히 가한 다음
흔들지 않고 그대로 원심분리 (1,200rpm, 10분)한다.
⑧ 상등액을 버린다.
⑨ 분리한 복강비만세포에 α -F (α MEM:FBS=1:1)를 3㎖ 넣어 세척한다.
⑩ 1,500 rpm으로 5분간 원심분리한 후 침전물에 α -F 1㎖을 첨가하고 부드럽게
현탁시킨다. 10㎕를 취해 hematocytometer로 세포 수를 측정한다. 2×105개씩
시험관에 분주한다.
⑪ 자극제 (compound 48/80 등)를 처리한다.
⑫ 상등액 500㎕만을 취한다. 0.1N HCl 450㎕, 60% perchloric acid 50㎕를 넣고
5분간 vortex한 후 1,5000 rpm에서 20분간 원심분리한다. 상등액 800㎕를 50
㎖ 시험관에 넣는다. 5N NaOH 500㎕, 증류수 3㎖, n-butanol 10㎖, NaCl 1.2g
을 넣고 20분 이상 상온에서 흔들어 준다. 2,000 rpm에서 5분간 원심분리한
다.
⑬ butanol층 8㎖을 50㎖ 시험관에 넣고 0.1N HCl 3㎖와 n-heptane 10㎖를 가한
후 20분 이상 상온에서 흔들어 준다. 2,000 rpm에서 5분간 원심분리한다. 밑
층 2㎖을 15㎖ 튜브에 옮긴다.
⑭ 히스타민을 측정한다.
결과해석
통계적 유의성을 검증한다.
나. T세포 증식 억제
원리
in vitro에서 T 세포의 증식 억제에 의한 면역조절 효능을 평가한다.
실험방법
① T 세포 clone의 배양: 비장세포 혹은 β -lactoglobulin 특이적 T 세포 clone
등이 활용되고 있다.
② 96 well의 평평한 바닥 microplate에 항원 존재 하 또는 비존재 하에서 T 세
포 clone 세포 1x104 cells/well 과 feeder 세포 5x105 cells/well을 배양한
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다. 실험군에는 시료를 첨가하여 배양한다.
③ 3일 후에 1 well 당 1 μ Ci의 [3H]-thymidine을 처리하고 16시간 후 세포를
모아 방사선량을 측정한다.
결과해석
실험군이 대조군에 비하여 T세포의 증식을 억제한 효능이 통계적 유의성이 있는
경우 항알레르기 효능이 있는 것으로 평가한다.
다. lipoxygenase 정량
원리
lipoxygenase는 arachidonic acid로부터 생체내 염증반응이나 알레르기 반응등에
관여하는 다양한 화학적인 매개체 역할을 하는 여러 물질들을 생성한다. 따라서
lipoxygenase를 저해하는 물질은 각종 chemical mediators의 생성을 억제하는 결
과를 가져오게 되므로 알레르기에 유효할 것이라고 추정할 수 있다.
lipoxygenase의 활성정도는 기질과 효소를 이용하여 과산화물 생성정도로 측정하
는 실험이다.
실험방법
① substrate solution의 제조: 플라스크 (50ml)에 linoleic acid 0.05 ㎖를 가
하고 95% undenatured ethanol 0.05㎖을 넣어 천천히 교반하면서 emulsion이
될 때까지 혼합하면서 증류수를 가해 50㎖이 되게 한다. 이 액 5㎖을 0.2M
boric acid로 30㎖이 되게 희석하여 이것을 기질로 사용한다.
② enzyme Solution의 제조: lipoxygenase 4.5㎎을 1㎖의 0.2M boric acid에 녹
여 500U/3㎖ (reaction volume)이 되게 하여 얼음 위에 방치한다.
③ low methanol method를 이용하여 lipoxygenase 측정
실험군에 시료를 미리 처리한 후, 곧 바로 효소와 기질을 가하여 신속하게
double-beam spectrometer를 이용하여 234nm에서 1분간 흡광도를 측정한다.
결과해석
흡광도 값이 대조군이 비하여 유의성 있게 낮은 경우 효능을 지닌 것으로 평가한
다.
주의사항
효소를 가함으로써 반응이 시작되므로 완충용액과 기질을 시험관에 넣고
pre-incubation한 후, 효소는 얼음에 보관하였다가 넣어서 곧바로 측정한다.
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라. hexosaminidase 정량
원리
알레르기를 일으키는 일련의 과정 중에서 탈과립 단계에 의해서 각종 화학적 전
달 물질들이 유리 된다. 이러한 탈과립을 측정할 수 있는 방법으로 과립에 저장
되어 있다가 탈과립시 비만세포로부터 히스타민과 함께 유리되는 hexosaminidase
억제정도를 측정하는 것이다.
실험방법
① 세포준비: EMEM-10 (minimum essential medium eagle)에 현탁시킨 RBL-2H3 비
만세포 (5×105 cells/)를 24 well plate에 각 well당 400㎕씩 현탁
한다.
② 5㎕ IgE를 넣고 5% CO2 incubator에서 하룻밤 방치하여 세포를 감작시킨다.
③ Siraganian buffer (119mM NaCl, 5mM KCl, 5.6 mM glucose, 0.4mM MgCl2, 25mM
PIPES, 40mM NaOH, 1mM CaCl2, 0.1% BSA, pH 7.2) 500㎕로 세정한 후 160㎕
Siraganian buffer를 가하여 37℃에서 10분간 pre-incubation한다.
④ 시료를 넣고 37℃에서 20분간 배양 후 항원을 넣고, 37℃에서 10분간 배양한
다.
⑤ 얼음위에 10분간 방치하여 반응을 종결시키고, 상등액을 취하여
microcentrifuge로 90초간 원심분리한다.
⑥ 96well plate에 37℃에서 예비 배양한 기질 (0.1M citrate buffer에 P-NAG를
녹여 1mM로 만들어 사용)을 넣은 후, 원심 분리한 세포반응물의 상등액을 가
하여 37℃에서 1시간 배양한다.
⑦ 0.1M Na2HCO3를 넣어 반응을 종결시킨다.
⑧ 405nm에서 흡광도를 측정한다.
결과해석
통계적 유의성을 검증한다.
마. 사이토카인 정량
원리
T세포에서 분비되는 IL-4 및 비만세포에서 분비되는 염증성 사이토카인의 양을
측정한다.
실험방법
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① 세포에 시료를 처리하여 일정시간 반응시켜, 상층액만 모아둔다.
② 각 사이토카인에 대한 단일클론 항체 1 ㎍/ml를 PBS (pH 7.4)로 희석하여 96
well plate에 100 ㎕씩 넣은 다음 4℃에서 12시간 동안 방치한다.
③ 0.05% tween이 포함된 PBS로 세정한 다음 1% BSA, 5% sucrose, 0.05% NaN3가
포함된 PBS로 1시간동안 blocking한다.
④ 몇 번 세정한 다음 시료를 첨가한 후 37℃에서 2시간 동안 방치한다.
⑤ plate wells를 다시 씻고 biotin이 결합된 항체 0.2 ㎍/ml을 첨가하여 다시
37℃에서 2시간 동안 방치한다.
⑥ well을 씻어낸 다음 avidine peroxidase를 첨가하고 37℃에서 20분 동안 방치
한다. well을 다시 씻은 다음에 ABTS 기질을 첨가한다.
⑦ 발색반응은 ELISA reader를 사용하여 405 nm에서 측정하고 표준 곡선은 순차
적으로 희석된 재조합 사이토카인을 사용하여 각각의 정량에 적용한다.
결과해석
통계적 유의성을 검증한다.
(3) 인체시험
가. 피부 반응 시험
항알레르기와 피부반응시험
피부반응시험은 알레르기 질환의 원인 항원을 검색하는데 가장 기본적인 진단 도
구로 사용되고 있으며, 국내외적으로 아토피 유무 판정과 역학적 조사를 비롯한
연구 목적으로도 널리 이용되는 방법이다. 환자에서 원인 항원과 증상과의 인과
관계를 확진하기 위해서는 알레르기 증상이 나타난 표적 기간인 눈, 코, 또는 기
도 점막에 직접 유발시험을 시행하는 가장 확실한 방법이기는 하나, 시간적, 경
제적, 기술적인 문제의 제약이 있어 3차 기관에서만 대부분 가능하다. 이에 반해
알레르기 피부반응시험은 짧은 시간 안에 환자에 비침습적 방법으로 원인 항원을
검색할 수 있는 방법임으로 널리 사용될 수 있다. 그러나 검사의 예민도와 정확
도를 높이기 위해서는 충분한 량의 항원이 포함된 표준화된 항원액을 사용해야
하며, 충분한 항원수를 확보해야 한다. 나타나는 피부 반응의 원리는 소량의 알
레르겐을 투여하여 피부에 존재하는 비만세포 표면에 결합되어 있는 특이 IgE 항
체와 결합하여, 세포질내 포함되어 있는 각종 화학 매체가 유리되어 혈관 확장
및 혈관 투과성 증가 등의 작용에 의해 즉각적인 팽진 (wheal)과 발적
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(erythema) 반응을 일으키게 된다 (Van Metre TE., et al., 1990). 피부반응시험
후에도 각종 염증세포 및 화학매체, 사이토카인이 관여하는 후기 반응도 나타날
수 있다.
피부반응시험 방법
피부반응시험은 크게 세 가지가 있는데 성인에게 널리 사용되는 단자시험 (prick
test)과 소아에게 사용되는 소피시험 (scratch test), 그리고 피내반응시험
(intridermal test)이 있다(Smith TF., 1992). 성인에서 널리 사용되는 피부단자
시험은 소독된 침 (lancet or needle)으로 소량의 항원만 들어갈 수 있도록 살짝
단자한 15분 후, 팽진과 발적 반응을 관찰하는 것으로, 결과는 나타난 팽진의 장
경과 직각된 직경을 재어 평균 직경으로 나타내며, 동시에 양성 대조액
(histamine, codeine), 음성 대조액 (항원 희석액)을 반드시 포함시켜야 한다.
결과는 팽진 크기에 따라 Table 6에 나타난 기준을 이용하기도 하고, 최근에는
알레르겐에 대한 팽진 반응과 히스타민에 대한 팽진 반응의 비로 나타내는 A/H
비가 널리 쓰인다 (Table 7).
팽진의 크기가 3 mm 이상의 경우 감작 상태 (sensitized state)로 간주할 수 있
으며, 팽진 크기가 5 mm 이하의 경우 재현성 (reproducibility)은 감소하며, 이
재현성은 검사자의 숙련도에 따라 차이가 많다. 한편 피내 시험은 북미에서 많이
쓰이고 있는데, 0.02∼0.05 ml의 항원 용액을 26 gauge needle로 피내로 투여하
여 약 3 mm 직경의 bleb를 만든 15분후 반응을 관찰하여, 5 mm 이하로 나타낼 때
를 음성반응이라고 간주한다. 이는 민감도가 높으나 위양성 반응의 위험이 있어,
알레르겐 면역치료치 종점 결정(end point titeration)이나 약물 알레르기 진단
시 주로 사용된다(Bouquet J. et al., 1992).
Table 6. Criteria of Prick Test
GradeCriteria of Prick Test
Conventional Allergen/HistamineWheal Erythema Wheal ratio Erythema
Negative 0 0 0 01+ 1∼2 mm ≤ 21 mm R<1 >21 mm2+ 1∼3 mm ≥ 21 mm R<1 ≥ 21 mm3+ 3∼5 mm ≥ 21 mm 1≤ R<2 ≥ 21 mm4+ >5 mm ≥ 21 mm 2≤ R<3 ≥ 21 mm5+ - - 3≤ R<4 ≥ 21 mm6+ 4≤ R<5 ≥ 21 mm
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Table 7. 피내시험의 양성반응 판정기준
Grade
Criteria of Prick Test
Conventional Allergen/Histamine
Wheal Erythema Wheal Erythema
Negative 0 0 0 0
0 <5 mm <5 mm Equal with negative
control± 5∼10 mm 5∼10 mm
1+ 5∼10 mm 11∼20 mm R<1 <21 mm
2+ 5∼10 mm 21∼30 mm R<1 ≥ 21 mm
3+ 5∼10 mm or 11∼20 mm 1≤ R<2 ≥ 21 mm
4+ Pseudopods
>15 mm or >40 mm 2≤ R<3 ≥ 21 mm
with many peudopods
피부반응시험에 영향을 미치는 인자들
피부반응시험 결과는 연령, 나이, 종족, 사용한 약제, 피부반응시험의 부위에 따
라서 차이가 있을 수 있으며 남녀 차나 일중변화는 미미하다. 부위별로는 성인의
경우 등 (back)이 전박부에 비해 예민도가 증가되며, 전박부에 서는 앞면 (volar
side)이 좋다. 또한 위양성 반응의 가능성을 줄이기 위해 항원간의 간격은 2-3 cm
이상 거리를 두는 것이 좋다. 피부 반응도는 소아기부터 성인이 되면서 증가되는
데, 양성 반응이 나타나는 시기는 음식물 항원의 경우 생후 3개월부터 나타날 수
있으며, 흡입성 항원의 경우 3세경 부터 나타날 수 있다. 그 이후, 히스타민에 대
한 반응도나 IgE 항체치 자체가 연령이 증가함에 따라 다시 감소하므로, 50세 이
후 피부반응도는 감소할 수 있다. 약물 중에 가장 영향이 큰 것은 항히스타민제이
며, 항히스타민제 중 최근 국내에서 널리 시판되는 것들은, half life가 4.5∼9.5
일로 길고 심지어 작용기간이 한달까지 긴 경우도 있어 피부반응 시험 전에 충분
기간 중단해야 한다(Table 8). 그밖에 기관지확장제나 테오필린제제, 경구용 베타
2 항진제 등의 영향은 미약하며, 향후문제로 피분 반응도를 감소시킨다. 단기간의
corticosteroid는 영향을 미치지 않지만 장기간 사용한 경우 피부의 비만 세포수
를 줄여서 피부반응도를 감소시킨다.
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Table 8. Plasma and biological half-lives of commomly used antihistamines.
AntihistamineHalf-life (hours) Significant weal
suppressionAdult Child
Terfenadine (120 mg) 4.5 2.0 24 hours
Loratidine (10 mg) 7.8-11.0 12 hours
Cetirizine (10 mg) 7.4 7.0 24 hours
Astemizole
(steady state)
9.5 days 6 weeks
피부시험에 관여하는 항원들
알레르기 질환은 환경 요인이 매우 중요하므로 국내 환경에서 흔한 항원은 반드시
포함해야 한다. 아래 Table 9는 집먼지진드기를 비롯한 최근 문제되는 잎응애를
포함하는 주요 흡입성 항원과 각종 주요 꽃가루, 곰팡이 항원 등 음식물 항원들을
나열해 보았다 (Board of Directors., 1993). 그 중에서 일부는 상업적으로 구입
할 수 없는 경우도 있고 아직 연구개발 단계에 있는 것도 있어 계속적인 연구가
필요하다. 피부반응시험 결과 판독 시 분류학적 개념에 근거한 교차항원성도 있지
만, 전혀 상관없는 경우 (예: 꽃가루나 음식물간의 교차항원성)에도 교차항원성이
있을 수 있어 이러한 결과들을 고려해야 한다. 또한 충분한 알레르겐 성분이 포함
된 표준화된 항원을 사용하는 것은 가장 중요한데, 알레르겐 표준화 방법으로는
Nordic system, 즉 알레르겐 농도를 여러 차례 희석하여 피부단자시험을 시행한
후, 히스타민 (histamine chloride) 1 mg/ml에 대한 팽진 크기와 비교해서 나타내
는 방법 (histamine equibalente unit: HEP)과, allergy (알레르기) unit (AU),
즉 피부단지시험상 발적의 평균 직경이 50 mm가 되게 하는 알레르겐 농도로 나타
내는 방법이 있다. 국내에서 많이 사용되고 있는 Allergophama사 제품은 Nordic
system에 따라서 표준화된 것으로서 1000 SB/ml = 100 BU/ml을 나타낸다. 그 외
항원의 보관 상태나 희석정도, 보관 온도, 기간 등에 따라 결과가 차이가 있을 수
있다.
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Table 9. 우리나라의 주요 호흡기 항원
항원 중요도 항원 중요도
1. 실내항원 및 동물털 3. 곤충
cat fur 1 Cockroach 1
dog hair 1 Bee venom 1
horse hair 2 Chironomid 1
D.pteronyssinus 1 Two spotted spider mite
(점박이 응애)
1
D.farinae 1 Citrus red mite(귤응애) 1*
Storage mite(Tyrophagus) 1 4. 곰팡이
2. 화분 1 Alternaria spp.
1) 수목화분 Aspergillus fumigatus 1
Alder 1 Cladosporium spp. 1
Beech 2 Fusarium spp. 1
Birch 1 Penicillium spp. 1
Hazel 1 Trichophyton spp. 1
Oak 1 5. 음식물항원
Poplar 2 2 Cod fish Willow 2 Egg 1
Ash 2 Milk 1
Japanese cedar 1* Celery 2
2) 잡초화분 Carrot 2
Mugwort 1 Crab 1
Ragweed 1 Wheat flour 1
Hop Japanese 1 Pork 1
Nettle 2 Beef 1
Chenopod 2 Mackerel 1
3) 목초화분 Shrimp 1
Bermuda gr. 1 Nut mix 1
Orchard gr. 2 Chicken 1
Timothy gr. 1 Buckwheat flour 1
Rye gr. 1
blue, medoow gr. 2
특수한 항원을 이용한 피부단자시험
성인 천식 및 비염의 상당수가 직업과 연관되어 나타날 수 있다. 이들에서 원인 규
명을 위해 작업장에서 노출되는 물질로 피부단지시험 시약을 제조한 후 시행해야
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하며, 아래 Table 10은 국내에서 IgE-매개 반응으로 밝혀진 직업성 알레르겐 물질
이다. 이러한 직종에 종사하는 환자가 비염 및 천식 증상을 호소할 경우 반드시 피
부반응시험은 시행해야 한다 (Nelson HS., 1996).
Table 10. 국내에서 알레르기 피부반응시험으로 확진된 직업성 알레르겐
항원물질 관련직종
1) 고분자물질
우렁쉥이 우렁쉥이 취급자
조개껍질 가구공장 근로자
밀가루 제빵공
쌀겨 쌀가게 경영자
한약재 한약재 취급자
메밀가루 국수공장 경영자
약제(lysozyme, peptidase, amylase, enzyme) 제약회사 근로자, 간호사
소털, 사슴털 소사육가, 사슴 목장주
곡물분진, 옥수수가루 동물사료공장 근로자
Cellulase 직물공장
Latex 의료종사자
귤응애 제주도 귤밭 농부
점박이응애 과수원농부
카레가루 식품회사
2) 저분자물질
Phathalic anhydride 페인트 제조공
반응성염료 염료공장 근로자
크롬, 니켈 도금공, 건축공사 근로자
약제(cephalosporin) 간호사
판독방법
전반적으로 양성 반응 혹은 아토피 유무를 판정할 때는, 팽진 크기가 3mm 이상의
경우 특이 IgE 항체가 존재한다고 생각하는 경우가 많다. 임상적으로는 알레르기
질환을 예측하는데 흡입성 항원이나 벌독 등의 경우 임상증상과 일치하는 경우가
많으나, 음식물 항원의 경우는 증상 없이 감작된 상태(asymptomatic
sensitivity) 일 수도 있고, 음식물 항원 자체가 다른 면역학적 기전이나 비면역
학적 기전에 의해서 증상을 유발할 수 있어 혈청 특이 IgE 항체를 측정하거나, 혹
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은 유발시험을 해야 하며, 이러한 결과는 병력과 결부시켜 해석하는 것이 중요하
다 (박해심., 1999).
나. 혈액검사
항알레르기와 혈액검사
혈액을 이용한 검사의 종류는 혈청내 IgE 항체, IgG 항체의 검사, 항원에 의해 유
리되는 매체 (Antigen-specific mediator release)의 검사, 알레르기 염증의 정도
를 파악하는 염증 표지자의 검사들로 나눌 수 있다 (Table 11) (Kay AB., 1997).
Table 11. Overview of laboratory tests and their application in diagnosis and
management of the allergic patient
IgEElevated total serum IgE defines atopic status:best
interepreted in context of allergen-specific IgE
Mediators
Stable metabolic and celluar products suitable for
assay include serum levels of mast cell tryptase
and ECP
IgG isotypesSpecific antibody levels (IgG1, IgG4) may be useful
in mornitoring allergen specific immunotherapy
Antibodies to
extrinsic
antigens
Serum antibody levles (IgG, IgM) essential for
diagnosis of non-IgE-mediated disorders
Complement
system
Essential for evaluation of genetic or acqs and
aquired deficiency
Cell PhenotypesUseful markers for evaluation od celluar activation
in vivo include CD25, CD44, CD45
Cytokines Assays for serum levels currently of limited value
혈청내 항체 검사
① 혈청 총 IgE 항체 측정
알레르기 증상 중 특히 아토피질환의 경우는 IgE 치가 높은 경우와 알레르겐
에 감작된 경우를 일컫는다. 아토피의 진단을 위해서는 알레르기 피부단자시
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험 및 혈청 특이 IgE 측정법이 널리 이용되나 각 검사마다 제한점이 있으며,
이의 선별 검사법으로 혈중 총 IgE의 측정이 현재까지 폭넓게 이용되고 있다.
하지만 아토피 질환 이외에 기생충 감염증이나 만성 골수염, 면역결핍증, 바
이러스 감염 등의 비아토피성 질환의 경우에도 혈청 총 IgE 치가 증가 되어
있을 뿐 아니라 상당수의 성인 아토피 환자에서 혈청 총 IgE 치가 정상범위에
속해, 과연 얼마를 cut-off value로 하는 가에 따라 그 특이도와 예민도가 달
라져 아토피의 선별검사법으로서의 임상적인 효용성에 대하여 의문이 재기되
고 있다 (Oehling AK., 1997). 총 IgE를 아토피의 선별검사로 활용하기 위해
서는 정상인의 나이에 따른 기준치가 마련되어야 하나 아직 우리 나라에서는
이에 대한 자료가 부족하다. 일반적으로 총 IgE가 증가할수록 다른 질환을 배
제한 후 비아토피를 20 IU/ml이하, 아토피를 100 IU/ml-200 IU/ml이상으로 구
별하는 방법이 보편화됐다. 총 IgE 항체치의 측정원리는 IgE 항체에 대한
solid phase나 absorbent antibody를 이용하여 human IgE-anti-human IgE의
결합을 일으키고 labelling된 detection antibody를 이용하여 antihuman IgE
항체에 결합된 IgE항체의 양을 측정하는 것이다. 여러 가지의 solid phase와
labelling method가 사용되고 있는데 국내에서는 PRIST, MAST, CAP, Als-STAT
등의 방법이 사용 가능하다 (Philips TM., 1985; 박해심, 2000).
최근에는 주요 흡인성항원의 혼합 알레르겐을 CAP system을 이용하여 측정하
는 Phaditop이라는 검사로 아토피 유무를 선별하기도 한다.
② 특이 IgE 항체 측정
혈청 내 특이 IgE 항체의 측정은 원인 항원을 판정하는데 매우 유용한 방법이
다. 다만, 특이적 IgE 항체의 검출이 반드시 그 환자의 병이 그 allergen에
의한 것이라는 증거는 될 수 없으며 임상 소견과 부합되는 경우에만 의미를
가진다. 측정원리는 총 IgE 항체와 유사하며 다양한 검사방법이 있으나 국내
에서 가능한 방법은 RAST, MAST, CAP, Ala-STAT 정도이다. 이 방법들은 특정
질환이나 질병을 대상으로 검사를 실시해야 하므로 건강기능식품의 효능의 평
가에는 적합하지 않은 것으로 생각된다. 그러므로 그 방법에 대한 상세한 설
명은 생략하도록 하겠다.
항원-특이 매체유리 (Antigen-specific mediator release)검사
알레르겐 특이 항원에 의한 비만세포의 활성화로 히스타민을 포함한
prostaglandin (PG), leukotrien (LK)들이 유리되어 직접 증상을 유발시키기도
하고 호산구등의 염증세포의 유입을 유도하고 이들 세포가 활성화되면서 방출되
는 물질에 의해 염증반응이 지속된다. 혈청학적 검사 중에는 이러한 일련의 알레
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르기 염증반응에 관여하는 세포를 체외에서 직접 활성화시켜 유리되는 화학매체
로 알레르기 질환의 원인이나 염증정도를 판단할 수 있으며 직접 혈청 내에서 유
리된 매체를 측정하기도 한다.
① 호염기구 히스타민 유리능 검사
어떤 allergen에 대한 감작 여부를 in vitro에서 검사하는 또 다른 방법으로 환
자의 혈액에서 분리한 호염기구를 특정한 allergen과 반응 시켰을 때 유리되는
히스타민의 양을 Fluorescence를 이용하거나 RIA를 이용하여 측정하는 방법으로
예민도와 특이도는 특이적 IgE 항체를 측정하는 경우와 비슷하다. 환자가 직접
노출되는 환경에서 채집한 allergen extract를 검사에 이용할 수 있으며
biolgical system을 체외에서 검사할 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 신선한
혈액을 이용하여 검사하여야 하고 고가의 장비를 필요로 하며 검사과정이 복잡
하여 건강기능식품의 평가에는 적합하지 않다고 생각된다.
② CAST (cellualr allergen stimulation test)- ELISA
allergic inflammation에서 histamine 이외에도 leukotriene 들도 중요한 역할
을 한다. 하지만 혈액내 혹은 생체의 장기나, 분비물에서 이들을 측정하는 것은
EIA, RIA 등으로 상품화는 되어 있지만 그 반감기가 짧고 측정상의 문제로 잘
활용되고 있지는 않다. 하지만 백혈구를 allergen으로 자극하면 histamine 외에
도 여러 가지 leukotriene (LT)들이 유리된다는 점이 알려짐에 따라서 allergic
inflammation의 지표로서 LT들을 측정하는 방법이 고안됐다. 대표적인 보고로
1992년 de Weck 등은 백혈구를 IL-13으로 짧은 시간 배양하여 단클론성 항체를
배양하여 유리되는 sulphidopeptide leukotriens (LKC4, LKD4, LTE4)를 측정하
여 약물 알레르기 연구에 활용하기도 하였다 (Church MK., et al.). IgE
hypersensitivity의 진단에서 피부 반응시험이나 특이적인 IgE 항체의 측정만큼
널리 사용되고 있지는 않으며 예민도와 특이도도 아직은 분명하지 않다.
염증의 표지자
① 호산구수 (eosinophil count)
말초혈액 내에서의 호산구증가는 반드시 IgE mediated allergy (알레르기)를 의
미하는 것은 아니며 non IgE mediated hyperreactive disease시에도 상승할 수
있다고 알려져 있다. 일반적으로 호산구수의 증가가 심할수록 염증 반응이 광범
위하고 심하다는 사실을 시사하지만, 말초혈액내의 호산구수의 증가 정도가 반
드시 조직 내의 호산구의 침윤정도를 반영하지 않는 경우도 있으므로 주의를 요
한다. 호산구수는 총 백혈구수에 비율을 곱하여 계산해서는 안되며 반드시 따로
- 758 -
count를 하여야 한다.
② 혈청내 유리된 매체 검사
eosinophil cationic protein (ECP)는 알레르기 염증반응에 있어서 가장 중요한
작동 세포중의 하나인 호산구의 과립내에 존재하며 호산구가 활성화되면 분비되
는 물질로서 호산구의 활성화 및 분비능의 지표로 널리 이용되어 왔다. 알레르
기 질환에서 질병의 활성도와 증상이 심할수록 또 호산구수가 증가될수록 호산
구에서 유리되는 ECP의 수치가 증가한다. ECP는 호산구가 활성화되면 유리되는
것으로 CAP 시스템으로 정확하게 측정할 수 있다. 또한 기관지천식 환자에서 혈
청내 ECP치와 말초 혈액호산구수는 물론 객담 내 호산구수와 ECP간의 밀접한 관
계를 보고한 바 있다. 따라서 약물치료에 대한 반응도 호산구의 활성화 유무 등
을 판단하는데 ECP의 직접측정이 도움이 될 수 있다. 그러나 호산구는 환자들의
임상증상 뿐 아니라 노출된 물질, 특히 바이러스나 알레르겐에의 노출정도, 약
물 사용 여부 등에 의해서도 활성화되 수 있고 호산구의 유리능도 개인마다 차
이가 있을 수 있으므로 단회 측정의 결과로 비교하는 것은 논란의 여지가 있을
수 있다. 또 한 가지 표적장기의 크기가 작은 결막이나 코점막과 같이 알레르겐
염증반응이 국한된 경우에는 혈청내 ECP를 측정하는 것보다 국소 조직내 ECP의
변화정도를 측정하는 것이 염증반응의 중증도를 더욱 근접하게 반영할 수 있다
(niimi A. et al, 1999).
그 밖에 점막과 결체 조직의 비만세포에서 유리되는 tryptase도 사용되고 있다.
tryptase는 비만세포에서 유리되는 가장 풍부한 neural protease 반감기가 약 2
시간이다. 혈액내 혹은 기타 생체 내의 tryptase의 측정은 민감한 mAb-based
RIA로 측정할 수 있게 상품화되어 있다. 이는 특히 비만세포가 활성화되는 질
환, 예를 들면 anaphylaxis나 mastocytosis 등에서 비만세포로부터 한꺼번에 많
은 양의 화학매체가 유리된 경우 혈중에서 tryptase의 증가를 관찰할 수 있어
심인성 혹은 패혈성 쇼크등과의 감별에 유용하다. 그러나 일반적인 천식반응의
경우에는 tryptaserk 증가하지 않을 수도 있어 민감도는 그다지 높지는 않다.
알레르기 염증 반응부위로의 염증세포의 이동은 매우 중요한 알레르기 염증 반
응의 시작이다. PAF, C5a, LKB4 등은 강력한 호산구와 호중구의
chemoattractant로 immunoassay로 측정할 수 있는 방법이 상품화 되어 있으나
이의 임상적 유용성이 아직 확립되지 않았다 (Schwartz LB. et al., 1989).
혈액내 사이토카인 검사
궁극적으로 IgE를 포함한 모든 알레르기성 면역학적인 감작작용은 알레르겐 특이
T 세포의 존재에 의한다. 림프구 자극시험은 통상적인 검사로 행해지지는 않지만
- 759 -
약물 알레르기와 같은 특이한 경우에서는 주요한 단서를 줄 수 있는 검사로 알려
져 잇다. 하지만 이 검사는 다소 비 특이적이 어서 알레르겐마다 반응하는 세포가
다를 수 있는 환경을 고려하지 못하는 단점이 있다. 최근에는 flow cytometry를
이용하여 세포의 표현형과 세포내의 사이토카인을 직접 검색하는 방법이 발달되어
건강기능식품에서도 이를 이용한 효능의 평가가 이뤄질 수 있다 (Mauri-Hellweg
D. et al., 1995; 박수영 et al., 2001).
사람 eosinophil의 apoptosis 증가 실험(Mariko D. et al., 2003)
eosinophil은 알레르기성 염증 즉, 천식, 아토피 피부질환 등에서 증가하는 양상
을 보인다. 그리고 apoptosis는 감소하는 경향을 나타낸다. 즉 본 실험은 실험물
질의 투여 시 eosinophil의 viability 억제와 apoptosis 증가효과를 관찰하여 효
과를 측정하는 실험이다.
가. colorimetric assay
mitocholdrial dehydrogenase에 의한 tetrazolium salt WST-1의 formazan으로의
분열에 대한 측정을 통하여 cell viability를 측정한다.
① 사람의 혈액에서 eosinophil을 분리하여 배양한다.
② 각각 2×105 개의 세포로 분리하여 배양한다.
③ 실험물질을 적당한 농도로 함께 넣어준다.
④ apoptosis를 유도하는 세포활성 물질인 IL-5를 넣어준다.
⑤ tetrazolium salt WST-1을 넣어준 후, 4시간 배양한다.
⑥ formazan의 형성정도를 440nm 파장에서 읽어준다.
나. annexin V-labeling
apoptosis의 민감한 marker가 되는 phosphatidylserine (PS)의 노출 정도를
annexin-V를 이용하여 측정한다.
① 사람의 혈액에서 eosinophil을 분리하여 배양한다.
② 각각 2×105 개의 세포로 분리하여 배양한다.
③ 실험물질을 적당한 농도로 함께 넣어준다.
④ apoptosis를 유도하는 세포활성 물질인 IL-5를 넣어준다.
⑤ 일정 반응시간 이후에 배양액을 버리고, PBS로 세척한 후, FITC가 conjugate
된 annexin-V와 PI (propidium iodide)를 이용하여 측정한다.
- 760 -
다. caspase-3 activity
라. DNA fragmentation assay
4. 항알레르기 관련 시험 시행 예
(1) 실험 방법
가. 실험재료 및 동물
compound 48/80, dinitrophenyl-human serum albumin (DNP-HSA), DNP-IgE,
metrizamide 등은 Sigma 회사 (St. Louis, MO)로부터 직접 구입하여 사용하였다.
쥐는 다물사이언스 (대전, 충남)에서 구입하여 사용하였다.
나. 통계학적 분석
모든 자료는 means±S.E.M로 나타냈으며, 통계학적 분석은 Student's t-test로 행
하였다. 유의성 검증은 대조군과 비교하여 결정하였다.
다. compound 48/80에 의한 전신성 즉각형 알레르기 반응
전신성 즉각형 알레르기반응 억제 실험 위하여 4-6주령, 체중 25-35g인 ICR 계
생쥐를 실험군 별로 10마리씩 사용하여 반복 실험하였다. 시료를 투여하지 않은
대조군과 실험군을 나눠 경구투여 하였다. compoound 48/80 (8mg/kg)을 생쥐 복
강에 주사한 후 1시간 이내의 치사율을 조사하였다.
라. PCA
흰쥐에 anti-DNP IgE를 피내주사한 다음, 48 시간 후에 항원 DNP-HSA를 꼬리 정
맥 주사하여 IgE 의존성 피부 알레르기반응을 유발하였다. 즉 흰쥐 등에
anti-DNP IgE 100ng을 주입하고 48 시간 경과 후 4% 에반스블루와 DNP-HSA를 1:1
로 혼합한 용액을 쥐의 꼬리정맥에 주사하였다. 항원 (DNP-HSA)을 투여하기 1 시
간 전에 시료를 농도별로 흰쥐에 구강투여 하였다. 흰쥐를 치사시킨 후 반응이
일어난 부위를 절단하여 0.1N 수산화칼륨 500 ㎕를 첨가한 다음, 아세톤과 인산
(5:13, w:w) 혼합용액을 4.5 ㎖씩 가하여 색소를 추출하였다. 620 nm에서 시료의
흡광도를 측정하였으며, 에반스블루 표준 곡선을 이용하여 색소량을 측정하였다.
- 761 -
마. 복강내 비만세포 분리
흰쥐 복강에 30 ㎖ 정도의 Tyrode 완충용액 B (137mM NaCl, 5.3mM 글루코스, 12m
M NaHCO3, 2.7mM KCl, 0.3mM NaH2PO4)를 주입하고 복부를 90초 정도 마사지 한 후
복막을 조심스럽게 열어서 파스퇴르 피펫으로 복강 내 세포가 함유된 Tyrode 완
충용액 B를 수거하였다. 150xg 10분 동안 원심 분리하여 세포를 침전시키고 침전
된 세포에 Tyrode 완충용액 B를 가하여 피펫팅 한 후 22.5% 메트리자마이드 용액
위에 살짝 적층하고 400×g에서 15분 동안 원심분리하여 침전된 세포만을 얻었다.
침전된 세포에 α -MEM/50% FBS를 가하여 잘 혼합한 후 분리된 비만세포는 톨루이
딘블루염색에서 95% 이상, 트립판블루염색에서 97% 이상의 경우 실험에 사용하였
다.
바. 히스타민 정량
정제된 비만세포에 α -MEM/50% FBS를 가하고 조심스럽게 피펫팅하여 2 ×105 세포
씩 분주한 다음 37℃에서 10분 동안 배양하고 시료를 37℃에서 30분 동안 처리한
다음 compound 48/80을 10분 동안 처리하였다. 反應 종료 후 400 ×g에서 원심분
리하여 상등액과 세포를 분리하였다. 히스타민 정량은 ο -phthaldialdehyde
(OPA) spectrofluorometry 방법으로 438nm에서 측정하였다. 에펜돌프 튜브에 시
료 500μ l를 넣고 0.1N-HCI 450μ l, 60% 과염소산 용액 50μ l를 넣고 혼합 후 원
심분리 (1,5000rpm, 20min)하여 그 상층액 800μ l를 5N-NaOH 용액 500μ l, 증류
수 3ml, n-Butanol 10ml 및 NaCl 1.2g을 혼합한 시험관에 넣고 진탕 후 원심분리
(2,000rpm, 10min)하였다. butanol층 8ml를 50ml 시험관에 넣고 0.1 N-HCI 용액
3ml, n-heptane 10 ml를 가하여 진탕 후 원심분리 (2,000 rpm, 10 min)하였다.
여기에서 얻어진 수층 2 ml에 1 N-NaOH 용액 400μ l와 1% OPA 용액 100μ l를 넣
고 혼합 후 2분 동안 방치하여 spectrofluormeter (λ ex = 360nm, λ em = 440
nm)로 형광도를 측정하였다.
히스타민 유출 억제율 (%)은 다음과 같이 계산하였다.
억제율 (%) = 〔(A - B) × 100〕 / A
A : 시료를 부가하지 않았을 때의 히스타민양
B : 시료를 부가하였을 때의 히스타민양
사. TNF-α 정량
배양 상등액 중 TNF-α 의 단백질 수준을 조사하기 위해 96 well plate에서
- 762 -
duplicate로 ELISA를 실시하였다. 사이토카인에 대한 단클론 항체를 PBS (pH
7.4)로 희석하여, 96 well plate에 100 μ l씩 각각 코팅한 다음, 4℃에서 12시간
동안 방치하였다. 0.05% tween이 함유된 PBS로 세정한 다음 1% BSA, 5 %
sucrose, 0.05% NaN3를 함유한 PBS로 1시간동안 blocking하였다. 몇 번 세정한
다음, 원심분리하여 얻은 상층액과 표준 사이토카인을 첨가한 후 37℃에서 2시간
동안 방치한다. 37℃에서 2시간 동안 방치한 후, 각 well을 다시 씻어내고
biotin이 결합된 2차항체 사이토카인을 첨가하여 다시 37℃에서 2시간 동안 방치
하였다. well을 세정한 다음 avidin peroxidase를 첨가하고 37℃에서 30분 동안
방치 well을 다시 세정한 다음에 기질인 ABTS 용액을 첨가하여 ELISA reader를
사용하여 405 nm에서 측정하였다.
억제율 (%) = 〔(A - B) × 100〕 / A
A : 시료를 부가하지 않았을 때의 사이토카인량
B : 시료를 부가하였을 때의 사이토카인량
(2) 실험결과
가. Systemic anaphylaxis in mice (a, b, c, d 모두 유의성있는 억제 효과)
Table 12. Systemic anaphylaxis in mice
Treatment
(g/kg)aCompound 48/80
(8 mg/kg)bMotality (%)c
a b c d
None (saline)
0.01
0.1
1.0
1.0
+
+
+
+
-
100
100
50*
0*
0
100
100
75
42.7*
0
100
66.7
33.3*
0*
0
100
100
100
50*
0
aSaline (200 μ l) or each agent (a-d) was orally given at various doses 1 hr
before (n=10/group) the compound 48/80 injections. bCompound 48/80 solutions were intraperitoneally given to mice. cMortality (%) within 1 h following the compound 48/80 injections is presented
as the No. of dead mice × 100/total No. of experimental mice.
- 763 -
나. PCA in mice (a, b, c, d 모두 유의성있는 억제 효과)
Table 13. PCA in mice
aEach agent (a-d) was administered orally 1 h (n=10/group) prior to the
challenge with antigen. bEach value is presented as the mean±SEM of four independent experiments.
*P<0.01; significantly different from the saline value.
다. Ear swelling response in mice (농도별 차이는 있지만 a, b, c, d 모두 유의
성있는 억제 효과)
Table 14. Ear swelling response in mice
Treatment
(g/kg)aCompound 48/80
(100 g/site)b
Inhibition (%)c
a b c d
None (saline)
0.01
0.1
1.0
+
+
+
+
-
34.18*
11.5
10
-
21.4*
27.1*
56.3*
-
4
26*
32.3*
-
12
50*
59*
aSaline (50 μ l) or each agent (a-d) was orally given at various doses 40 min
before (n=8 group) the compound 48/80 injection. bCompound 48/80 (100 μ g/site) were applied topically to the ears of mice. c*P<0.05; significantly different from the saline value.
Dose (g/kg)a Inhibition (%)b
a b c dNone (saline)
0.01
0.1
1.0
0±5.49
12.5±5.29
20.43±5.43*
36.70±9.67*
0±4.8
9±6.6
25±9*
47.6±9**
0±1.8
83.10±1.67*
75.71±2.47*
70.17±2.47*
0±1.46
66.1±1.53*
73.9±1.47*
86.6±2.13*
- 764 -
라. IgE-induced TNF-α secretion from RBL-2H3 cells (a, b, c, d 모두 유의성있
는 억제 효과)
Table 15. IgE-induced TNF-α secretion from RBL-2H3 cells
Addition
(g/l)a
Inhibition (%)b
a b c d
None (saline)
0.01
0.1
1.0
-
25.54±4.22*
30.92±3.76*
34.86±2.20*
-
20.91±3.75*
24.43±6.20*
32.56±3.50*
-
25.54±4.22*
30.92±3.76*
34.86±2.20*
-
35±0.092*
56±0.072*
20±0.100
aIgE-stimulated RBL-2H3 mast cells (3×105) were incubated for 30 min in the
absence or presence of each agent (a-d) before challenge with DNP-HSA (100
ng/ml). bEach value represents the mean±SEM of three independent experiments. *P<0.01; significantly different from the saline value.
마. Compound 48/80-induced histamine release from mast cells
0 . 0 1 0 . 1 1 1
0
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
*
**** *
abcd
D S C G
**
Inh
ibit
ion
ra
te (
%)
Fig. 6. Compound 48/80-induced histamine release from mast cells(a, b, c, d
모두 유의성 있는 억제 효과)
- 765 -
바. IgE-induced histamine release from mast cells
0 .0 1 0 .1 1 1
0
20
40
60
80
10 0
(D S C G )
*
*
*
*
**
abcd
*
*
Inh
ibiti
on
ra
te (
%)
Fig. 7. IgE-induced histamine release from mast cells (a, b, c, d 모두
유의성있는 억제 효과)
사. Plasma histamine level in mice
0.001 0.01 0.1 1-20
0
20
40
60
80
100
**
**
abc
*
*
Plas
ma
hist
amin
e In
hibi
tion
(%)
Treatment (g/kg)
Fig. 8. Plasma histamine level in mice (a, b, c 모두 유의성 있는 억제 효과)
- 766 -
아. Antigen-induced plasma IgE production in mice (a, b, c, d 모두 유의성있는
억제 효과)
Table 16. Antigen-induced plasma IgE production in mice
Treatment
(mg/kg)
Antigen
mixtures
IgE production (ng/ml)a b c d
None
(saline)
None
(saline)
Agents 0.1
1
10
100
1000
1000
-
+
+
+
+
+
+
-
38.7±6.9
526.1±13.8
517.8±13.4
503.6±9.3
485.8±10.7
484.2±8.8
368.7±5.8*
52.18±7.4
44.2±6.5
550.0±16.7
543.8±12.2
525.7±12.2
475.8±10.6
375.8±12.6*
356.7±14.7*
62.08±7.4
34.9±2.3
484.7±18.7
476.8±12.3
398.3±15.9
347.8±16.7
285.7±8.9*
202.5±7.8*
40.06±6.74
42.6±11.3
506.1±7.2
483.6±13.7
382.4±14.9
336.8±9.5
289.3±13.6*
249.7±16.2*
48.6±16.53
Mixture of antigens was given intraperitoneally to the group of mice. Saline
or agents (a-d) was administered orally every day (n=13). Each concentration
of IgE represents the mean ± SE of five independent experiments. *P＜0.05;
significantly different from the saline value.
자. IgE production from spleen cells
0 0 .1 1 0 0 .1 1 0 0 .1 10
2 04 06 08 0
1 0 01 2 01 4 01 6 0
***
* ****
- - - - - - + + +IL -4
- - - + + + + + +L P S
A g e n t (m g /m l)
IgE
(n
g/m
l)
abc
Fig. 9. IgE production from spleen cells (a, b, c, d 모두 억제 효과)
- 767 -
차. Cytotoxicity in B cells
LPS Saline Agent LPS+0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
agentCel
l num
bers
(x 1
06 /ml)
abc
Fig. 10. Cytotoxicity in B cells (모두 세포독성은 거의 관찰되지 않았음)
카. IgE production from B cells
0 0.1 1 0 0.1 1 0 0.1 10
50100150200250300350400
** ** ** *
*
**
*
- - - - - - + + +IL-4
- - - + + + + + +LPSAgent (mg/ml)
IgE
(ng/
ml)
abc
Fig. 11. IgE production from B cells (a, b, c 모두 유의성 있는 억제 효과)
- 768 -
타. Antigens-induced plasma IgE production (a,b,c,d 모두 유의성있는 억제효과)
Table 17. Antigens-induced plasma IgE production
Treatment
(mg/kg)
Antigen
mixtures
IgE production (ng/ml)
a b c d
None
(saline)
None
(saline)
Agents 0.1
1
10
100
1000
1000
-
+
+
+
+
+
+
-
38.7±6.9
526.1±13.8
517.8±13.4
503.6±9.3
485.8±10.7
484.2±8.8
368.7±5.8*
52.18±7.4
44.2±6.5
550.0±16.7
543.8±12.2
525.7±12.2
475.8±10.6
375.8±12.6*
356.7±14.7*
62.08±7.4
34.9±2.3
484.7±18.7
476.8±12.3
398.3±15.9
347.8±16.7
285.7±8.9*
202.5±7.8*
40.06±6.74
42.6±11.3
506.1±7.2
483.6±13.7
382.4±14.9
336.8±9.5
289.3±13.6*
249.7±16.2*
48.6±16.53
Mixture of antigens was given intraperitoneally to the group of mice. Saline
or agents (a-d) was administered orally every day (n=13). Each concentration
of IgE represents the mean ± SE of five independent experiments. *P＜0.05;
significantly different from the saline value.
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