면역조직화학 반응에 대한 이해

면역조직화학은 항체가 특정 항원 물질에 결합하는 성질을 이용하는 것으로, 그 결합 부위로부터 항원의 존재 부위를 검출하는 방법이다. 항원-항체반응 물은 그대로는 현 미경하에서 관찰하는 것이 불가능하기 때문에 항체를 맨눈으로 볼 수 있도록 표지자를 붙인 후 그 표지자를 발색시켜서 간접적으로 특정 물질을 검출한다. 항원-항체반응에서는 항원에 대한 항체의 결합이 매우 특이적이어서 항체는 대응하는 항원 물질 이외에는 결합하지 않을 뿐만 아니라 검출 민감도에서도 일반 염색법에 비해 매우 우수한 것이 특징이다. 면역조직화학적 방법이 실제로 어느 정도의 민감도를 가지고 있는가에 대해서는 면역반응을 이용한 각종 검사법으로 각종 반응이 어느 정도의 민감도를 갖고 있으며 어느 정도의 단백질 농도에서 적당한가에 기초하고 있다. 형광항체법의 민감도는 방사성 면역전기영동법이나 방사면역측정법에 비해 높은 것으로 보고되어 있다. 면역조직화학적 검출법은 그 종류가 매우 많기 때문에 이들 방법을 합리적으로 분류하기 위해서는 여러 기준에 따라 나눌 필요가 있다. 우선 항체 표지의 시점에 따른 분류를 알아보자. 면역조직화학 반응에서는 일반적으로 항체에 표지자를 표지하는 것이 필요하다. 이 경우 항체의 표지를 항원과의 반응에 앞서 수행하는 방법과 항원과의 반응 이후에 수행하는 방법의 두 종류가 있는데, 전자를 표지항체 법, 후자를 미 표지항체 법이라 부른다. 다시 표지항체 법은 직접법, 간접법, 다중염색법 등으로 세분하며, 미 표지항체 법은 PAP 법, 단백질 A 법, 아비인-바이오틴 법 등으로 세분한다. 직접법은 검출 항원에 대한 항체를 표지하여 반응시키는 방법으로 간접법에 비해 민감도가 좋지 않고 표지항체의 용도가 한정되어 있으나 특이성에 있어서는 간접법보다 우수하다. 이에 대해 간접법에서는 일차 항체를 미 표지 상태로 검출 항원과 반응시킨 다음, 이 항체를 항원으로 하여 만든 항체를 표지하여 간접적으로 반응시켜 항원을 검출하는 방법이다. 간접법은 여러 개의 항체를 사용하기 때문에 비특이적 반응이 일어날 가능성이 크지만, 민감도가 우수하고 표지 이차 항체의 용도가 넓어서 직접법보다 자주 사용되고 있다. 다중염색법은 동일 조직표본 이에서 여러 개의 항원을 동시에 감별해 낼 수 있는 방법이다. PAP 법은 서양고추냉이 과산화효소에 대한 항체를 제작하여 면역복합체를 만들어 검출 항원과 결합한 일차 항체와 이차 항체를 중개로 하여, 간접적으로 항체를 표지하는 방법이다. 단백질 A 법은 단백질 A에 표지자를 표지하여 검출 항원과 결합한 항체에 반응시켜 간접적으로 항체를 표지하는 방법이다. ABC 법은 아미딘과 바이오틴의 강한 친화성을 이용하여 바이오틴과 결합한 항체와 표지자로 붙어 있는 아비 짐을 결합해 간접적으로 항체를 표지하는 방법이다. 면역조직화학적 방법은 항체에 붙이는 표지자의 종류에 따라 몇 종류의 형으로 나눌 수 있다. 표지자로는 형광염료, 효소, 금속 등이 있으며, 이 방법들을 각 형광항체법, 효소항체법, 금속 항체 법이라 부른다. 이들 중 효소항체법이나 콜로이드 금 항체 법에서는 표지자를 그대로 볼 수 없기 때문에 효소활성 검출반응이나 은 반응의 2차 반응을 사용하여 표지항체를 가시화해야 한다. 효소 항체법의 표지물질로는 서양 고추냉이 과산화효소가 주로 사용되고 있다. 이 밖에 몇몇 효소들 등도 사용되고 있다. 현미경법에 의한 분류는 면역조직화학적 검출 결과 얻어진 조직 표본을 관찰하는 방 현미경법에 근거하여 분류하는 방법이다. 즉 현미경으로 광학현미경을 이용하는 방법을 면역 광학현미경법, 형광현미경을 이용하는 방법을 면역 형광 현미경법, 전자현미경을 이용하는 방법은 면역 전자현미경법이라 부른다. 이들 중 면역 전자현미경법에서는 투과전자현미경에 활용되어 왔으나 근래에는 주사전자현미경에도 도입되어 활용되고 있다. 이 밖에 면역조직화학반응을 행한 광학현미경표본을 반사전자를 이용하여 주사전자현미경으로 관찰하는 방법도 개발되고 있다. 면역학의 기본 개념을 잠깐 살펴보자. 면역학의 발전 초기 항원은 생체에 들어가 항체를 유도하는 물질이라 정의하였다. 그러나 생체에 들어온 이물질은 항체 생성, 즉 체액성 면역반응을 유도할 뿐만 아니라 세포성 면역의 행동 세포도 유도하므로 다시 항원은 생체에 들어가 숙주의 면역계를 자극하여 체액성 면역반응과 세포성 면역반응을 유도하는 물질이라 정의하게 되었으며, 이에 따라 항원 대신 면역원이란 용어를 사용하게 되었다. 일반적으로 면역원이란 1 이상의 고분자물질로서 항체와 결합할 수 있는 구조를 가진다. 항체와 결합하는 항원 부위를 항원결정기 또는 에피토프라고 하고, 에피토프에 결합하는 항체분자 부위를 파라토프라 부른다. 에피토프는 대개 4~6개 정도의 아미노산이나 5~7개의 당단백질 정도의 크기로 면역원은 한 분자당 최소한 한 개 이상의 에피토프가 존재하는 것으로 알려져 있다. 항원 또는 면역원으로 작용할 수 있는 능력을 각각 항원성 또는 면역원성이라 부른다. 이 때문에 외부에서 들어온 이물질이 면역반응을 유발하는 능력을 면역원성, 면역반응의 결과로 생긴 항체나 행동 세포가 이물질과 작용하는 능력을 항원성으로 구별하여 사용하기도 한다. 항원이 갖는 성상을 면역반응을 유도하는 연역 원성과 항체와 반응할 수 있는 항원성으로 구별하면 대부분의 항원은 면역원성과 항원성을 모두 가지고 있다.