 인간 주조직적합성복합체
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관리자
07-04-23 15:23
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인간 주조직적합성복합체(Human Leukocyte Antigen; HLA)란?
사람의 백혈구에 사람마다 다른 고유의 형이 있다는 사실이 1945년 Dausset에 의해서 처음으로 알려졌는데, 그는 여러 번 수혈을 받은 환자들의 혈청에 백혈구응집소(leucoagglutinin)가 존재함을 관찰하였고, 이 백혈구응집소는 보통 환자의 혈청중에는 존재하지 않으며, 수혈받을 때 주입된 타인의 백혈구 항원에 의해서 유도된 동종항체(alloantibodies)라는 것을 밝혔다. 이것이 HLA의 첫 발견이며 나중에 백혈구에서 발견된 항원이라는 의미로 Human Leukocyte Antigen (HLA)이라 명명되었다. 실제로 HLA 항원은 백혈구이외에도 인간의 모든 조직에 존재하며 나와 남을 구분해 주는 alloantigen중의 하나로 HLA가 일치하지 않으면 골수, 신장 등 장기이식시 거부반응을 일으킬 수 있다.
HLA 항원은 HLA 유전자에서 생성되는데 HLA 유전자는 사람의 제 6번 염색체의 단완(short arm)에 위치하며 유전자좌의 위치와 유전자 산물인 HLA 항원의 구조 및 기능에 따라 HLA class I과 class II 유전자로 분류되었고 그 사이에 class III 유전자가 있다는 것이 밝혀졌다. HLA class I 유전자는 HLA-A, HLA-B, HLA-C 등의 항원 생성에 관여하고 이들 class I 항원은 거의 모든 세포에 표현되는 반면, HLA class II 유전자는 HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP 등의 항원 생성에 관여하며 이들 class II 항원은 주로 B림프구 및 단핵구에서 표현된다. Class III 유전자는 보체 중 C2, C4A, C4B, properdin factor B 및 tumor necrosis factor (TNF) 등 세포에서 분비되는 분자의 생성에 관여한다.
HLA 유전자는 사람이 갖고 있는 유전자들 중에서 다형현상(polymorphism)이 가장 심하다는 특징을 가지고 있다. 각 HLA 유전자좌에는 다수의 대립유전자 (allele)가 존재하여 현재까지 알려진 바에 의하면 다형현상이 가장 심한 HLA-B 유전자좌에 186개, HLA-DRB1 유전자좌에 184개의 대립유전자가 있으며 HLA-A, -C, -DQ, -DP 각 유전자좌에도 수십개씩의 대립유전자가 있다. 또한 아직 여러 종류의 유전자에 대해 완전한 염기서열이 밝혀져 있지 않으므로 실제로 존재하는 대립유전자의 수는 더 많을 것이고, 혈청학적 방법으로 검출되는 HLA 항원 (A, B, C, DR, DQ)의 종류만도 130여종 이상이다. 이처럼 다양한 그리고 계속 발견되는 HLA의 명명은 세계보건기구의 HLA 명명위원회에서 제정되며 4-5년마다 열리는 국제조직적합성워크겼이라는 회의에서 그간의 실험결과들을 통해 새로운 HLA 유전자가 명명되고 불합리한 HLA 명칭은 개정된다. 현재 개정된 HLA 항원의 종류를 표 1에 나타내었다.
HLA의 이용
1. 장기이식
HLA 검사가 가장 활발하게 이용되고 있는 임상분야가 장기이식이다. 이식되는 장기의 종류에 따라 약간씩 다르지만 일반적으로 장기공여자와 장기수여자간의 HLA가 일치될수록 이식 성공확률이 높아진다. 그러므로 HLA 항원 검사는 공여자 선택에 중요한 지표가 된다. 특히 골수이식의 경우 대부분의 환자에서 HLA-A, B, DR이 일치하는 경우에만 이식을 실시하므로 이식전 검사로서 HLA 검사는 필수적이다. 과거의 골수이식은 HLA 항원이 동일한 형제자매간에 국한되어 있었으나 최근에는 골수은행을 통한 비혈연간 골수이식도 빈번하게 시행되고 있다.
2. 각종 질환과의 연관성
특정 질환(특히 자가면역 질환)과 특정 HLA 형별과의 관련성이 점차 밝혀지고 있다. 많이 알려진 것이 강직성 척추염 (ankylosing spondylitis)과 HLA-B27의 연관성이며 최근에 발작성 수면 (narcolepsy)과 HLA-DR2, DQ6가 더 강한 연관성을 가진다는 사실이 증명되었다.
3. 혈소판불응증의 수혈요법
혈소판 수혈을 반복함에 따라 혈소판 수의 증가가 적어지고 결국 충분량의 혈소판을 수혈해도 혈소판 수가 증가하지 않는 혈소판불응증 (platelet refractoriness)이 다회수혈자의 약 2/3에서 발생하게 된다. 이러한 혈수판불응증은 농축혈소판에 포함되어 수혈되는 백혈구의 HLA 항원에 대하여 항-HLA 항체가 형성되어 발생하는 것이 대부분인데, 이러한 경우에 HLA가 일치하는 혈소판을 수혈하면 대부분에서 혈소판 수가 증가되며, 선진 외국이나 일본에서는 혈소판공혈희망자에 대해 HLA 검사를 실시하여 등록하는 혈소판공혈자등록제 (platelet donor registry)를 실시하고 있으며 국내에서도 준비중이다.
4. 친자감별검사
HLA는 다형성이 심하고 부모에서 자식으로 유전되므로 친자감별검사에 이용되고 있다.
5. 인류유전학연구
HLA 대립유전자, 일배체형의 분포는 인종간에 큰 차이를 보이고 있고 각각의 인종마다 특징적으로 잘 나타나는 특정 대립유전자와 특정 HLA 일배체형(haplotye)이 존재하게 된다. 이런 측면에서 인류유전학 연구분야에 HLA 검사가 이용되고 있다.
HLA 검사법
HLA 검사방법의 종류는 크게 혈청학적 검사법과 DNA 검사법으로 나눌 수 있다. 혈청학적 방법은 환자의 림프구에 존재하는 HLA 항원을 검사하는 것이고 DNA 검사법은 환자의 DNA를 추출해 유전자수준에서의 HLA 형별을 판정하는 것이다. 현재 HLA classs I (A,B,C) 검사에는 혈청학적 방법이 널리 이용되고 있으며, HLA class II 검사는 종전에는 주로 혈청학적 방법으로 검사되었으나 소량의 혈액 (1 mL 이하)으로 정확한 검사가 가능한 DNA 검사법의 이용이 점차 증가되는 추세다.
1. 혈청학적 검사방법
HLA 항원의 혈청학적 검사법은 1964년 미국 Terasaki 등이 보체의존성 미세림프구독성검사 (complement-mediated microlymphocytotoxicity)를 개발하여 발표하였는데 현재도 이 Terasaki 방법을 모체로 약간 변형하여 검사하고 있다. 검사방법을 요약하면 다음과 같다. 주로 상품화된 Terasaki plate를 이용하는데 이 plate의 각 well(60-72개)에는 양성대조혈청, 음성대조혈청 및 각 HLA 항원에 대한 항체가 분주되어 있다. HLA plate의 각 well에 검사하고자 하는 림프구부유액을 분주하여 반응시키면 특정한 HLA 항혈청에 반응하는 HLA 항원이 있는 경우 항원-항체반응이 일어나고 여기에 가토의 보체를 가하면 보체결합반응에 의해 세포가 융해된다. 융해된 세포는 Eosin Y 등의 염색약에 염색되어 역위위상차현미경 (inverted phase contrast microscope) 하에서 크고 붉게 보인다. 판독 결과 양성반응을 보인 well의 HLA 항체 특이성에 따라 HLA 항원의 종류를 결정하게 된다. 최근에는 단세포군항체 (monoclonal antibody)를 이용한 검사용 plate도 사용되고 있는데 plate의 각 well에는 항-HLA 단세포군항체와 적절량의 가토보체가 함께 분주되어 있어, 검사할 림프구부유액을 분주하여 반응시키는 한 단계로 검사가 가능하므로 검사시간이 단축되고 간편하다.
2. DNA 검사방법
HLA class I 및 class II의 DNA 검사법은 중합효소연쇄반응 (PCR)을 이용하여 형별검사하고자 하는 HLA 유전자부위를 증폭시킨 후 SSO (sequence specific oligonucleotide), reverse SSO hybridization, RFLP (restriction fragment length polymorphism), SSP (sequence specific primer) amplification, SSCP (sequence specific conformational polymorphism), direct sequencing 등의 여러 가지 검사법 중에 하나를 선택하여 DNA 형별을 검출한다.
참 고 문 헌
1.Bodmer JG, Marsh SGE, Albert ED, et al. Nomenclature for factors of the HLA system, 1996. Tissue Antigens 1997;49:297-321.
2.박명희. 한국인의 HLA. 대한의학협회지 1994;37:960-8.
3. 김현수, 황유성, 박명희. 한국인의 HLA 항원과 일배체형의 분포. 대한임상병리학회지 1997;17:1109-23.
표 1. HLA 항원의 종류 (1996년 명명법)
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ABCDRDQDP
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A1B5B49(21)Cw1DR1DQ1DPw1
A2B7B50(21)Cw2DR103DQ2DPw2
A203B703B51(5)Cw3DR2DQ3DPw3
A210B8B5102Cw4DR3DQ4DPw4
A3B12B5103Cw5DR4DQ5(1)DPw5
A9B13B52(5)Cw6DR5DQ6(1)DPw6
A10B14B53Cw7DR6DQ7(3)
A11B15B54(22)Cw8DR7DQ8(3)
A19B16B55(22)Cw9(w3)DR8DQ9(3)
A23(9)B17B56(22)Cw10(w3)DR9
A24(9)B18B57(17)DR10
A2403B21B58(17)DR11(5)
A25(10)B22B59DR12(5)
A26(10)B27B60(40)DR13(6)
A28B2708B61(40)DR14(6)
A29(19)B35B62(15)DR1403
A30(19)B37B63(15)DR1404
A31(19)B38(16)B64(14)DR15(2)
A32(19)B39(16)B65(14)DR16(2)
A33(19)B3901B67DR17(3)
A34(10)B3902B70DR18(3)
A36B40B71(70)
A43B4005B72(70)DR51
A66(10)B41B73
A68(28)B42B75(15)DR52
A69(28)B44(12)B76(15)
A74(19)B45(12)B77(15)DR53
A80B46B78
B47B81
B48
Bw4
Bw6
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2002-10-09
*출처 : 대한적십자사 혈액사업본부
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