면역조직화학적 항체

항체는 과거 항혈청이라 불린 것처럼 면역된 동물의 혈청이 사용되었다. 항혈청은 필요에 따라 정제하거나 흡수 조작을 하여 사용한다. 물론 현재에도 많은 항혈청이 용 되고 있다. 항혈청은 정제된 항원 물질을 토끼, 당나귀, 염소, 마우스, 쥐 등의 동물에 면역시켜 얻는다. 이렇게 얻어진 항혈청 내에는 면역된 동물이 본래 가지고 있는 항체 성분 및 정상 혈청 성분 등이 함유되어 있다. 또한 항혈청에는 면역한 항원에 대한 항체 성분도 함유되어 있는데 그 항체는 여러 개의 항원결정기에 대한 집합물이다. 즉, 한 종류의 항원으로 면역하여도 항원 표면 위에 있는 여러 항원결정기에 대한 항체 생산 세포가 만들어져 항혈청 내에는 이들 세포에서 생산된 모든 항체가 존재하는데, 이를 흔히 다클론항체라 한다. 다클론항체에는 하나의 항원에 대해 여러 종류의 면역글로불린 클래스가 포함되어 있으며, 각 클래스 항체는 항원에 대한 친화성도 다르다. 이에 비해 단클론항체는 항원 물질의 특정 항원결정기에만 반응하는 항체이다. 즉, 한 개의 항체 생산 세포로부터 얻어진 항체이다. 따라서 단클론항체는 단일 항원특이성을 가지며, 면역글로불린 클래스도 한 종류로 순수한 항체를 말한다. 따라서 항혈청을 항체로 사용하는 경우는 특정 면역글로불린 클래스를 정제하여 사용하지 않는 한, 그 혈청 내에 함유된 면역글로불린 클래스를 고려할 필요가 없다. 그러나 단클론항체를 사용할 경우는 면역글로불린 클래스에 따라 성상 및 작용이 크게 다르기 때문에 이 점을 충분히 고려해야 한다. 다클론항체는 다른 세포에서 만들어지므로 그 결과 면역화학적으로 다르다. 따라서 다클론항체는 그 항체를 생성시킨 항원 이의 여러 에피토프와 반응한다. 지금까지 다클론항체의 생성에는 토끼가 가장 흔히 사용되고 있으며, 그 뒤를 이어 염소, 돼지, 양, 말, 기니피그 등의 동물이 사용되고 있다. 토끼가 다클론항체 생성에 흔히 사용되는 것은 유지가 쉽고, 토끼 단백질에 대한 사람 항체가 염소와 같은 반추동물들에 유래한 단백질에 대한 것보다 더 드물기 때문이다. 좋은 면역반응을 위한 여러 해에 걸친 선택적인 번식 결과 다클론항체의 생산에는 뉴질랜드산 흰토끼가 가장 흔히 사용되고 있다. 토끼에게서는 보통 0.1~0.5ml를 피 내고 주입하면 여러 부위로 분포된다. 항원은 완전 또는 불완전 프로이트 면역 보강제에 동량으로 부유시킨다. 한 달에 한 번씩 추가접종 하거나 역가가 떨어질 때 추가접종 하여 항체 수준을 유지하거나 증가시키도록 한다. 토끼에게서는 귀에서 채혈하고 더 큰 동물은 목정맥 또는 심장에서 채혈하거나 대로 희생시킨 후 채혈한다. 다클론항체는 혈액으로부터 세포를 제거한 후 안정화된 항혈청 형태로 또는 정제된 면역글로불린 분획 형태로 얻을 수 있다. 후자의 경우는 염으로 침전시켜 이온교환크로마토그래피를 하여 다른 혈청단백 분획을 제거한다. 친화성 크로마토그래피를 사용하면 항원특이성 항체를 분리할 수 있어서 비특이 항체를 제거할 수 있다. 단클론 항체는 하나의 개별 형질세포의 생성물이다. 같은 클론의 항체는 면역학적으로 동일하며 그 항체를 생성시킨 항원 위의 특이 에프토프와 반응한다. 단클론항체의 생산에는 생쥐가 흔히 사용되는 데 아마도 경제적인 것이 가장 큰 이유인 것으로 보고 있다. 면역반응을 유발한 후 지라나 림프샘으로부터 유래한 B 림프구를 모아 비 분비성 생쥐 골수종세포와 융합시킨다. 배양액 내에서 특이한 B세포는 무한 증식하는 골수종세포와 융합되어 잡종세포인 하이브리도마를 만들어 무한정으로 증식하며 계속해서 특이 단클론항체를 생산한다. 배양액 내에서 증식시킨 하이브리도마는 동계 생쥐의 복강 내로 이식되어 항체를 생산하게 된다. 생산된 항체는 하이브리도마를 증식시킨 배양액의 상층액이나 이식된 복수액으로 회수된다. 이렇게 생성된 단클론항체는 주어진 항원 위의 특이한 에피토프에만 반응하므로 배경 염색이 거의 없게 나타난다. 그러나 단클론항체는 단지 하나의 에피토프와 반응하기 때문에 고정과 같은 화학적 처리 과정에서도 항원의 에피토프 상실에 더욱 반응성을 잃기 쉬워 면역염색 시 항원 부활이 필요하다. 다클론항체와 단클론항체의 장단점을 비교해 보면 두 종류 모두 각기 장점을 가지고 있다. 다클론항체는 다클론성으로 인하여 전형적으로 일반 조직표본검체에 단클론항체에 비해 좀 더 강한 특성을 지닌다. 또한 다클론항체는 하나 이상의 에피토프와 결합하기 때문에 고도로 예민하지만 반면에 비특이적이어서 배경 염색을 유발한다. 조직 염색에 사용할 때의 항체역가도 위양성을 막기 위해 주의 깊게 선택해야만 한다. 항체 생산에는 토끼, 염소, 말, 양 그리고 사람이 숙주로 사용된다. 따라서 동물에 따라 면역반응이 다양하기 때문에 표준화하기 어려워 제한된 종류의 면역검사에만 사용되고 있다. 같은 동물 종으로 많이 면역시킨 동물로부터 제조한 혼합항체는 소수의 동물로만 제조한 혼합혈청에 비해 제품 간 차이가 작게 나타난다. 이에 비해 조직병리학 실험실에서는 생쥐에서 생산한 단클론항체가 가장 흔히 사용되고 있다. 단클론항체는 특성화, 표준화할 수 있고 무한적으로 생산해 낼 수 있어, 고 균질성을 가지며 비특이성 항체가 없고 제품 간 차이가 없다는 장점이 있다. 생쥐 단클론항체는 다클론항체에 비해 순수하며 고 특이도, 고민 감도를 나타낸다. 최근 보고에 따르면 토끼로부터 생산된 단클론항체가 생쥐 단클론항체에 비해 다음과 같은 장점이 있어서 임상에서도 그 사용 빈도가 늘고 있다.