면역의 성립과 조절

1) 1차 면역응답과 2차 면역응답
면역의 응답에는 1차 면역응답과 2차 면역응답이 있는데, 항원 자극이 있을 때 제일 먼저 IgM 항체가 출현해서 증가하고 조금 늦게 IgG 항체가 출현하기 시작하여 IgG 항체가 증가함과 동시에 IgM 항체의 생산이 감소하고 IgG 항체가 상승하여 마침내 항체의 대부분이 IgG로 되는 것을 1차 면역응답이라 한다. 그리고, 항체 상승기에 소량의 항원을 다시 주사하면 항체는 일시 저하하지만, 그런 이후에 항체 생산이 강해진다.
대량의 항원을 다시 주사하면 항체는 완전히 소실된 다음 다시 출현해서 강하게 상승한다. 이처럼 항체가가 저하 혹은 소실된 시기를 음성기(negative phase)라 부르고, 이 음성기는 유혈 중의 항체가 새로 들어간 항원과 결합해서 소비되었기 때문에 일어나는 것이므로 유혈 중의 항체량이 많고, 들어간 항원 양이 적으면 음성기는 약하고 짧고, 주사한 항원의 양이 많으면 음성기는 강하고 길어진다.
또 항체 지속기에 항원을 다시 주사해도 주사하는 항원 양에 따라 음성기가 길기도 하고 짧기도 하며, 항체 하강기에 항원을 다시 주사하면 강한 음성기를 나타낸 후 다시 항체가가 상승한다.
항원 X를 주사하여 항체 X를 생성시킨 다음 기간이 지나면 항체 X가 소실되게 되는데 이 항체 X가 소실된 후에 똑같은 항원 X를 다시 주사하면 항체 X는 대단히 빨리 높게 생산된다.
이 현상을 특이적 기왕반응 또는 제2차 반응(secondary response)이라 하고, 처음 항원 X를 주사해서 항체 X를 만들게 하고 그것이 소실된 후 다른 항원 Y를 주사하면 항체 Y가 생산되는 것 이외에 이미 소실되었든 항체 X가 다시 나타나는데 이와 같은 현상을 비특이적 기왕반응이라 한다. 이때 항체 X와 Y의 항체가는 대체로 비슷하다. 또 기왕반응을 memory phenomenon 혹은 recall phenomenon이라 할 수 있고, 1회 예방접종 후 일정한 간격을 두고 추가면역을 행할 때는 이 원리를 이용한 것이다.
그러나 여러 가지 항원을 한 번에 접종하면 항체 생성 기전에 대한 항원 간에 서로 자람이 억제되어 높은 항체가를 얻을 수 없는데 이와 같은 현상을 antagonism이라 한다.
그 예로는 polio의 예방접종은 장내세균이 비교적 적게 번식하는 겨울이 좋고, 여러 가지 항생물질을 혼합해서 사용하는 것이 한 가지를 사용할 때보다 효과가 작을 경우가 있다.
항체 곡선의 임상적 의의는 혈청반응은 1회 검사만으로는 임상적 의의를 붙이기 어렵고, 병의 경과에 따라 7~10일 간격으로 반복 검사를 행하면서 항체가를 관찰하여야 한다.
이처럼 일정한 간격을 두고 반복 검사하는 것을 two phase examination이라 하고, 이것은 감염증을 혈청학적으로 진단할 때 중요하다.
즉 발병 초기의 혈청은 감염증의 직접 진단에 도움이 되지 않지만, 그 후 항체가의 상승 정도를 추적해서 감염의 정도를 진단한다.
그러므로 병 초와 3~4주 후의 항체가 차이가 2배 정도 상승은 감염을 의심할 수 있지만 4배 이상 상승이면 감염이 확실하다고 할 수 있다.
예를 들면 병 초의 항체가가 1:4이고 3~4주 후에는 1:8인 경우 감염에 의심이 가지만 1:64 이상인 경우 감염이 확실하다고 볼 수 있다. 그러나 병 초부터 화학요법을 실시한 경우나 감염균의 항원성, 양, 약제 감수성,
개체의 항체 생산 능력 등에 따라 반드시 일치한다고 할 수 없으므로 임상적 소견이나 기타 종합적인 검사 결과에 의해 진단을 내린다.
2) 항체 곡선
세로 측에는 항체역가, 가로 측에는 시간(기간)을 잡고 항체역가의 경과를 곡선으로 나타낸 것을 항체 곡선이라 한다. 항체 곡선은 항원의 종류, 항원의 항원성, 항원의 주입 방법, 개체의 항체 생산능력, 항체의 종류,
질환의 경중 등에 의해서 반드시 동일하지는 않지만, 기본기는 다음과 같다.
잠복기 - 항원이 처음으로 생체 내에 들어간 다음부터 혈청 중에 항체가가 검출될 때까지는 일정한 기간이 필요하다. 이 기간을 잠복기라 한다.
항체 상승기 - 항체가 혈청 중에 나타나기 시작하고부터 일정한 기간을 항체가가 계속 상승하는데 이 기간을 항체 상승기라 한다.
항체 지속기 - 최고의 항체가를 나타낸 시간부터 그 수준의 항체가를 지속하든가 혹은 조금 하강해서 얼마 동안 똑같은 항체가가 지속되는데 이 기간을 항체 지속기라 한다.
항체 하강기 - 항체 지속기에서 항체가가 떨어지기 시작하여 소실될 때까지의 기간을 항체 하강기라 한다.
3) 항체 생산 조절 기구
항체 생산의 조절 기구는 매우 복잡해서 아직 정확하게 규명되고 있는 것은 아니지만 다음과 같은 세포들의 작용에 의해 조절되고 있다고 여겨진다.
①Helper-T세포 : Helper-T 세포에 의한 항체 생산 조절 기구에는 IL2, IL3, IL4, IL5, IL6를 분비하고 있는데 이 성분들이 B 세포가 항체 생산 세포를 분화하는 것을 촉진함에 따라 항체 생산을 높인다는 사실로 생각할 수 있다.
항원 인식을 한 helper-T 세포에서 B 세포로 항원 정보가 전달되고 B 세포가 항체 생산 세포로 분화해 간다. 그러므로 helper-T 세포는 항체를 강하게 생산하도록 작용한다.
②Suppressor-T 세포 : Suppressor-T 세포의 역할은 면역응답을 억제하도록 작용하는데 그 기구로서는 suppressor-T 세포가 생성하는 suppressor factor가 있는데 이 인자가 항원제시 세포에 작용해서
표적세포(B 세포, helper-T 세포)의 유도를 억제한다고 생각된다. 또 하나는 suppressor-T 세포가 B 세포나 helper-T 세포에 면역응답 억제를 할 때 항원을 중매로 해서 행하든가 혹은 idiotype specific suppressor-T 세포가
직접 helper-T 세포 또는 B 세포에 억제를 가하는 것이라고 생각한다.
③활성화 Macrophage : Macrophages는 항원제시세포(APC)의 역할이 있고 면역응답을 유도하지만 mitogen 등에 의해서 활성화된 macrophage는 역으로 면역응답을 억제하는 사실이 알려졌다.
APC로서의 macrophage와 활성화 macrophage가 동일한 그룹에 속하고 있는가는 아직 확실하지 않다.
④면역 네트워크 : 림프구의 clone에는 특이항원과 상보적인 receptor가 있는데 이 receptor의 본체는 면역글로불린의 변이성 부분이고 idiotype으로서 항원성을 가지고 있다.
이 idiotype에 대한 항 idiotype 항체가 생체 중에 존재한다. 또 항 idiotype 항체에 대한 항... 항 idiotype 항체가 있고 계속해서 항…... 항idiotype 항체가 무수히 존재하게 되는데,
이들이 생체 내에서 network를 형성하고 있다. 만약 항원에 의한 자극이 있으면 이들의 network가 형성되게 됨에 따라 반응의 feedback이 일어나고 항체 생산이 조절되고 있는 것이라고 여겨진다.
⑤면역응답에 관여하는 유전자 : 주요 조직 적합 유전자 영역 내에는 면역 반응 유전자 (Ir 유전자)와 면역억제 유전자(Is 유전자) 등이 존재하는 사실이 알려져 있다.
Ir 유전자는 Ia 항원으로서 APC 상에 표현되고 항원 정보전달과 관계하고 있는 것이라고 여겨지는데 사람의 Ir 유전자에 해당하는 것으로서는 HLA-DR이 있다.