꼬슬꼬슬 Convergence !!

면역원성(immunogenicity)은 항원 자체의 성질과도 관련 있지만, 항원 외적인 요소에 의해서도 영향을 받습니다.

■ 항원 자체의 성질

 - 항원 이질성 (foreignness)
 - 분자량 (molecular size)
 - 화학조성과 복잡성 (chemical composition and complexity)
 - 항원제시세포와의 결합성(antigen presentation)

 등의 영향을 받습니다.
 

■ 항원 외적인 요소

 - 숙주의 유전적 구성
  : 예를 들어 B형 간염 예방 접종을 받고 어떤 사람은 항체가 생기는 반면 다른 어떤 사람은 항체가 생기지 않는 것을 볼 수 있습니다.  이는 항원을 받아 들인 숙주의 일부 유전자가 서로 다르거나 그 유전자의 발현이 다르기 때문입니다.
    이런 차이는 주로 주조직적복합체 (MHC: Major Histocompatibility Complex) 유전자가 다르기 때문에 (allotype) 나타나는 것으로 알려져 있있습니다.


 - 항원의 양과 투여경로
  : 너무 많은 양의 항원을 투여하거나 너무적은 양을 투여하면 면역 반응이 일어나지 않고 오히려 내성(tolerance)상태가 될 수 있습니다.
    일반적으로 경구투여(입을 통해 먹음(PO))보다는 비경구투여(근육주사(IM), 정맥주사(IV)등등) 가 면역 반응을 잘 유도합니다.
    항원의 반복적인 투여로 항체 생산을 돕기도 합니다.

 - 에져번트(adjuvant)의 사용여부
  : adjuvant는 숙주 내에서 항원을 더 오래 존재하도록 하거나 다른 면역 세포들을 자극하여 면역반응을 돕는 물질을 말합니다. 이런 물질들을 사용함으로써 면역원성을 높일 수 있습니다.

■ 좋은 면역원

 - 이질성이 크고 (숙주에 존재하지 않는 다른 생명체의 분자, 진화적으로 멀어서 구조나 아미노산 배열이 다른 물질)
 - 분자량이 충분히 크며
 - 화학적 조성이 복잡하여 그 구조가 복잡할 수록 (저분자<고분자<단백질<세포)

좋은 면역원이 됩니다.



참고로 B cell은 단백질, 탄수화물, 지방, 핵산 등 어떤 것이라고 항원으로 작용하지만 T cell은 오로지 단백질 항원에만 반응합니다.
대부분의 면역반응에서  T cell의 역할이 중요하므로 면역반응으르 잘 유도하는데는 단백질 항원이 유리합니다.

  항원(antigen)은 항체(antibody)와 반응하지만 생명체에서 항상 항체의 생산을 유도하지는 않습니다. 다시 말하면 어떤 항원은 그 자체로 항체 생산을 잘 유도 하지만, 어떤 항원은 어떤 조건이 맞아야만 항체를 생산합니다. 이런 반응은 항체 뿐만 아니라 T cell의 반응에도 마찬가지 입니다.

  항원과 구분하여  체내에 들어와서 체액성 면역반응과 세포 매개성 면역 반응을 유도하는 물질을 면역원(immunogen)이라고 합니다. 좀 더 자세히 말하면 면역원은 체내에 들어와서 B cell을 Plasma cell로 활성화 시켜 항체를 생산하게 하거나 T cell을 helper T cell이나 cytotoxic T cell (CTL)로 활성화 시키는 등의 면역 반응을 유도하는 물질입니다.

  면역원은 항원이라고 할 수 있지만 모든 항원이 면역원인 것은 아닙니다.

  즉, 항원-항체가 반응(결합)하는 여부와 항체를 잘 생산하느냐의 여부는 별개의 문제라는 것 입니다.

 
■ 합텐(hapten)과 캐리어(carrier protein)

 
 - 합텐(hapten)
  : 5000달톤 이하의 작은 분자는 항체와 결합을 할 수 있지만 그 자체로 항체의 생산을 유도하기는 어렵다. 즉 이런 작은 분자들은 항원이지만 면역원이 아닌 경우에 해당한다. (아래와 같은 작은 분자들.)

 - 캐리어(carrier protein)
  : hapten 같은 작은 분자가 다른 큰 분자의 단백질과 결합했을 때 hapten에 대한 항체 생산을 유도한다.

  다시 설명하면 hapten만으로는 면역반응을 일으킬 수 없지만 다른 단백질과 결합시켜 면역반응을 유도하는 면역원으로서 기능을 할 수 있다는 것입니다.



  항원의 면역원성은 이 hapten이라는 물질에 대한 항체반응을 연구하는 과정에서 알려졌습니다.
  1920년대 K. Landsteiner 라는 사람의 연구에서 DNP(dinitropehnol)을 hapten 항원으로 이용하여, DNP만 실험 동물에 주사한 경우 hapten에 대한 항체가 만들어 지지 않는 것을 확인 하였습니다. 반면 DNP hapten을 BSA(bovine serum albumin: 소혈청알부민)에 공유결합 시킨 후 주사 한 경우에는 hapten이 면역원 역할을 하는 것을 발견하게 됩니다. 이후 hapten과 결합하여 면역반응을 유도한 단백질을 carrier 라고 부르게 되었다고 합니다.

■ hapten에 대한 항체 생산에서 B cell과 T cell의 상호작용

  hapten이 붙어있는 단백질이 체내에 들어와서 B cell의 항체 단백질과 결합하면, B cell이 endocytosis(내포작용)를 하여 hapten과 carrier protein을 분해해서 T cell에 제시하게 됩니다. 이를 인지한 T cell은 B cell이 항체를 만들 수 있도록 유도합니다. 이런 과정을 거치는 이유는 B cell의 MHC(Major Histocompatibility Complex : 사람의 경우 HLA(Human Leucocyte Antigen))가 peptide와만 결합하기 때문에 hapten 같은 분자만으로는 항원제시 과정이 일어날 수 없는 것입니다.

면역학에 대해서 조금씩 조금씩 쓰고 있습니다.
이번에는 항원에 대해서 간략히 소개하겠습니다.

미리 밝히지만 저는 면역학 전문가가 아닙니다.
저도 공부하면서 올리는 것이니 부족한 점은 보태주시길^^

■ 항원(antigen)이란?

 

  - 항원(antigen)이란 항체(antibody)와 결합하는 모든 물질
  - 항체와의 결합성과 상관없이 적응면역과 반응하는 모든 물질

 

  쉽게 말하자면 면역 반응을 일으키는 모든 물질이 항원이라는 것입니다.
  보통 항원이 항체 반응을 유도하기 때문에 항원이라고 불리지만 위에서도 말했듯이 항원은 항체 반응 뿐만 아니라 B림프구, T림프구와도 반응하여 면역 반응을 일으킵니다.
  이런 항원에는 단백질, 탄수화물, 지질, 핵산 등과 같은 생체 물질 뿐만 아니라 화학 물질을 포함한 세상의 모든 물질이 항원이 될 수 있습니다.


  하지만 모든 항원이 면역 반응(항체의 생산 등)을 유도 하지는 않습니다. 이런 의미에서 우리 몸 속에 들어와서 체액성 면역 반응이나 세포 매개성 면역 반응을 일으키는 물질은 항원과 구별하여 면역원(immunogen)이라고 부릅니다.


■ B cell antigen (B림프구 항원)

  - 항체와 결합하는 항원 (B cell은 항체를 생산하는 림프구 입니다.)
  - 세포, 단백질, 탄수화물, 지질, 핵산 등의 생명체 분자
  - 화학분자



■ T cell antigen (T림프구 항원)

  - T 림프구와 반응하는 물질
  - 단백질 또는 단백질과 공유결합된 물질