항체

항체는 무엇이고 어디에서 만들어지나요

건강iN 매거진은 면역을 외부에서 들어온 이물질, 세균, 바이러스를 상대하는 동물의 방어 시스템이라고 풀이해요. 면역은 태어날 때부터 지닌 선천면역과 살면서 얻는 획득면역으로 나뉘고, 우리가 흔히 말하는 면역은 사실 획득면역이에요. 획득면역의 가장 큰 차이는 처음 침입한 항원을 기억할 수 있다는 점이에요.

획득면역은 다시 체액 면역과 세포성 면역으로 갈라져요. 체액 면역에서는 B림프구가 항원을 알아본 뒤 분화해서 항체를 분비하고, 이 항체가 주로 감염된 세균을 제거해요. 세포성 면역은 흉선에서 유래한 T림프구가 항원을 알아보고 감염된 세포를 직접 죽이거나 림포카인을 분비해서 대식세포를 활성화하는 방식이에요.

위키백과는 항체가 혈액과 조직액뿐 아니라 눈물 같은 분비물에서도 발견되고 형질세포에서 만들어진다고 설명해요. 형질세포는 B세포가 T세포와 상호작용하고 특정 항원과 결합해서 분화한 세포예요. 형질세포가 항체를 만드는 것을 체액성 면역이라고도 불러요.

항체는 어떻게 항원을 알아보고 작동하나요

항체의 핵심은 특이성이에요. 각 항체는 하나의 항원과만 결합해요. 항체가 항원과 결합하는 부위가 면역 세포의 DNA 수준에서 일어나는 유전자 재배열 덕분에 상상할 수 없을 만큼 많은 가짓수를 가질 수 있어서 다양한 항원에 대응할 수 있어요.

노벨위원회는 닐스 예르네의 자연선택설을 소개해요. 예르네는 1955년 각 개체가 처음부터 모든 항원에 대응할 수 있는 많은 자연 항체를 갖고 있고, 외부 항원이 그중 가장 잘 맞는 항체를 선택해 그 항체의 생산을 자극한다고 설명했어요. 항원이 항체를 만드는 틀이 된다고 보던 당시의 통념과 달랐어요.

항체의 쓰임은 병원체를 막는 일만이 아니에요. 항체가 있다는 사실 자체가 과거나 현재 감염의 흔적이기 때문에 진단에도 쓰여요. 국가건강정보포털에 따르면 A형간염 진단의 기본은 피를 뽑아 A형간염 바이러스를 겨냥한 항체(anti-HAV)가 있는지 찾는 것이에요. IgM 항체는 급성 감염 초기부터 나타나 주로 감염 후 6개월 이내에 발견되고, IgG 항체는 과거 감염이나 백신 접종으로 나타나서 오래 지속돼요.

항체의 구조와 종류에는 무엇이 있나요

항체의 기본 단위는 경사슬 2개와 중사슬 2개가 이황화 결합으로 이어진 Y자 모양의 단량체예요. 중사슬은 γ, δ, α, μ, ε 다섯 종류가 있고, 중사슬이 항체의 종류를 결정해요. 경사슬은 λ, κ 두 가지예요. 중사슬과 경사슬 모두 항원마다 달라지는 가변 영역과 같은 종류에서는 같은 불변 영역을 가져요.

Y의 갈라진 부분을 Fab 조각(항원 결합 조각)이라고 불러요. 파파인 효소는 항체 단량체를 Fab 조각 2개와 Fc 조각 1개로 나누고, 펩신은 접히는 부분 아래를 잘라 F(ab)2 조각 1개와 Fc 조각으로 나눠요. 서로 다른 효소로 잘라 보는 방식이 항체 구조를 연구하는 데 쓰였어요.

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항체가 아니라 몸을 지키는 방식에 따라서도 갈려요. 국립축산과학원 설명에 따르면 능동면역은 항원에 노출된 동물 자신의 몸에서 항체가 만들어지는 면역이에요. 병원체에 감염된 뒤 항체가 생기는 자연획득 능동면역과 백신 접종으로 생기는 인공획득 능동면역으로 나뉘어요. 수동면역은 항체를 다른 동물이 만든 것에서 받아서 얻는 면역이고, 태반이나 초유를 통한 자연획득 수동면역과 항혈청 투여에 의한 인공획득 수동면역이 있어요.

항체는 어떻게 발견되고 발전했나요

건강iN 매거진은 면역학의 바탕을 에드워드 제너의 종두법에서 찾아요. 제너는 이 원리를 이해해서 종두법을 처음 발견했고, 이 종두법을 우리나라에 들여온 사람이 지석영이에요.

노벨위원회에 따르면 1984년 노벨 생리의학상은 닐스 예르네, 게오르크 쾰러, 세사르 밀스타인에게 돌아갔어요. 예르네는 면역계의 특이성과 발달, 조절에 대한 이론으로, 쾰러와 밀스타인은 단일클론항체를 만드는 원리를 발견한 공로로 받았어요. 하나의 항체 생산 세포와 그 딸세포는 모두 똑같은 항체 분자를 만드는데, 이것이 단일클론항체예요.

1975년 쾰러와 밀스타인은 항체를 만드는 세포를 종양 세포와 융합해서 영원히 증식하게 만드는 하이브리도마 기술을 발표했어요. 이 방법으로 미리 정한 특이성을 가진 단일클론항체를 무제한으로 생산할 수 있게 됐어요. 노벨위원회는 이 기술이 1970년대 생의학에서 가장 중요한 방법론적 진전 가운데 하나라고 평가했고, 정밀한 진단과 질병 치료의 새 분야를 열었다고 설명해요.

항체는 의료와 일상에서 어떻게 쓰이나요

진단에서는 항체 검사가 기본 도구예요. 국가건강정보포털의 바이러스성 간염 안내에 따르면 B형간염은 혈액에서 표면 항원(HBsAg)이 반년 넘게 계속 나오면 만성으로 봐요. 표면 항원은 간단한 혈액 검사로 알 수 있지만, 치료와 관리를 위해서는 추가 검사가 더 필요하다고 해요.

예방에서는 백신이 항체를 미리 만들게 해요. 국립축산과학원은 백신을 접종해 몸에 항원을 넣어 항체가 생기게 하는 것을 인공획득 능동면역이라고 불러요. 가축 방역에서는 항체의 종류로 감염과 접종을 가릴 수도 있어요. 국립국어원이 다듬은 말 '비구조단백질 항체(NSP항체)'는 구제역 야외 바이러스에 감염된 뒤 1~2주가 지나면 생기고 구제역 백신 접종으로는 생기지 않는 항체예요.

질병의 원인이 되기도 해요. 국가건강정보포털은 사구체 질환의 대부분을 면역학적 기전에 의한 손상으로 보고, 대표적인 경우가 항체에 의한 손상이라고 설명해요. 사구체의 정상 성분에 대한 항체가 생기는 항기저막항체 사구체 신염과 막성 사구체 신염, 자기 몸 성분에 대한 항체가 침착되는 루푸스 신염, 외부 항원과 항체가 결합한 면역복합체가 쌓이는 감염 후 사구체 신염이 있어요.

새끼에게 항체를 주는 길도 있어요. IgG는 태반을 통해 태아에게 전달되는데, 이를 모성 면역이라고 불러요. 이 때문에 태아는 출생 후 몇 달 동안 잘 감염되지 않아요.

위키백과는 조류에서 유래한 IgY도 소개해요. 헬리코박터 증식 억제 등의 이유로 일부 식품에 첨가되는 항체예요.

항체 검사와 관련해 지켜야 할 점은 무엇인가요

항체 검사에 쓰는 혈액은 「생명윤리 및 안전에 관한 법률」에서 인체유래물에 들어가요. 이 법은 인체에서 채취한 조직·세포·혈액·체액과 이들에서 분리한 혈청, 혈장, DNA, 단백질 등을 인체유래물로 정의하고, 이를 분석해 얻은 개인의 유전적 특징에 관한 정보를 유전정보로, 연구대상자의 이름과 주민등록번호처럼 개인을 알아볼 수 있는 정보를 개인식별정보로 구분해서 보호해요.

검사 결과를 읽을 때도 주의할 점이 있어요. 국가건강정보포털은 항체 하나로 모든 것을 판단하지 않고 항원 검사, 바이러스 증식 평가 같은 추가 검사를 함께 한다고 설명해요. 같은 항체라도 IgM이면 최근 감염을, IgG이면 과거 감염이나 접종을 가리키기 때문에 결과 해석은 의료진과 해야 해요.

항체와 헷갈리기 쉬운 말에는 무엇이 있나요

• 항원: 주로 외부에서 들어온 이물질, 화학물질, 병원균, 바이러스, 꽃가루처럼 몸에 해로운 공격자를 가리켜요.
• 면역글로불린(Ig): 항체와 같은 뜻으로, 항체로 작용하는 당단백질이에요.
• 단일클론항체: 하나의 항체 생산 세포에서 나온 똑같은 항체예요.
• 자연 항체(동종 항체): 위키백과는 태어날 때부터 가지고 있는 정상 항체를 이렇게 불러요. 혈액형 항체도 여기에 해당해요.
• 모성 면역: 어머니의 IgG가 태반을 통해 태아에게 전해져 생기는 면역이에요.
• 능동면역과 수동면역: 내 몸이 항체를 만드는가, 이미 만들어진 항체를 받는가의 차이예요.
• 자가항체: 자기 몸 성분을 공격하는 항체로, 루푸스 신염이 대표적이에요.

항체와 관련된 주요 수치를 한눈에 보면

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항체에 대해 흔히 하는 오해는 무엇인가요

• 항체가 있으면 평생 안전하다: 항체는 종류와 양이 달라요. IgM은 급성 감염 시기에 나타나고, IgG는 오래 지속되는 면역과 관련돼요.
• 항체는 모두 우리를 지켜 준다: 자기 몸을 공격하는 항체도 있어서 루푸스 신염 같은 병을 일으켜요.
• 면역력은 하나의 힘이다: 선천면역과 획득면역, 체액 면역과 세포성 면역이 함께 일해요.
• 백신을 맞으면 항체가 곧바로 생기고 영원히 간다: 백신은 몸이 항체를 만들게 하는 능동면역이에요. 항체를 직접 주입하는 수동면역과는 방식이 달라요.