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알레르기질환 발생과 IgE
  • 작성일2015-11-26
  • 최종수정일2015-11-26
  • 담당부서호흡기·알레르기질환과
  • 연락처043-719-8450
  • 2,436
알레르기질환 발생과 IgE

질병관리본부 국립보건연구원 생명의과학센터
호흡기·알레르기질환과
임혜선, 장우성, 김은진, 이점규*

* 교신저자(Correspondence): nihdot@korea.kr/043-719-8450

Abstract

Allergic Diseases and IgE

Division of Allergy and Chronic Respiratory Diseases, Center for Biomedical Sciences,
KNIH. KCDC.
Hye-sun Lim, Woo-sung Chang, Eun-jin Kim, Jeom-kyu Lee

Determination of total and specific IgE is known as a diagnostic tool for allergic sensitization.IgE may be found free in the mucosal secretions of these tissues, bound to local mast cells, or distributed by the systemic circulation to mast cells and basophils throughout the body. Serum IgE concentration is normally high in patients with IgE mediated allergic diseases, but the value of total IgE as a screening test for allergic diseases is limited. Thus, it is suggested that allergen-specific IgE for patient diagnosis should be quantified. This paper summarizes the relationship between IgE and allergic diseases.


알레르기질환은 어떤 특정한 원인물질에 대하여 과민반응을 보이는 면역학적 반응으로, 단일 질환으로 발생하기 보다는 아토피피부염, 천식 및 알레르기 비염 등이 행진을 이루어 발생하거나 동시에 나타나는 다중 질환으로 알려져 있다[1]. 이처럼 알레르기질환이 특징적 순서에 따라 다양한 표현형이 나타나는 것을 알레르기 행진이라 하며, 이는 어린 영아가 성장하면서 아토피피부염과 그와 연관성이 있는 식품알레르기가 먼저 발생하고, 이후 천식 및 알레르기비염과 같은 호흡기 알레르기질환의 발생이 증가되는 현상을 일컫는다(Figure 1).
알레르기질환은 유전, 환경적 요인 등 다양한 인자들의 복합적인 작용으로 발생되는 것으로 알려져 있다. 알레르기 유발 원인이 되는 물질을 알레르겐이라 하며 꽃가루, 진드기, 곰팡이, 애완동물의 비듬, 진균 등이 대표적인 알레르겐이다. 알레르기 원인이 되는 항원이 처음 침입하게 되면 우리 몸에서는 면역글로블린 E (Immunoglobulin E, IgE)가 생성이 되고, 생성된 IgE는 비만세포의 표면 수용체(High-affinity receptor for IgE, FcεRI)와 결합하여 비만세포 표면에 위치한 수용체에 항원이 결합하면 비만세포는 활성화 되어 알레르기 유발 물질인 히스타민, 염증성 사이토카인 등의 분비를 유도하여 알레르기 반응을 일으키게 된다[2]. IgE 측정은 조직액 혹은 혈액에서 측정가능하며 효소면역측정법(Enzyme Linked Immunosorbent Assay, ELISA), 형광면역법 (Fluorescence Assay, FA) 등 여러 가지 측정법이 적용되고 있다. 본 원고에서는 알레르기 질환 발생에 있어 IgE의 관계와 진단 검사방법 및 국내 현황에 대해 알아보고자 한다.

IgE는 알레르기질환의 발생에 관여하는 단백질의 일종으로 알레르기 반응에서 중요한 역할을 하므로 종종 “알레르기 항체”라고 불린다. IgE 측정은 일반적으로 알레르기 질환을 진단하기 위해서 수행하는 가장 우선적인 방법으로 혈청 내 총 IgE 측정과 알레르기 유발물질을 확인할 수 있는 알레르겐 특이 IgE 측정으로 구성된다. 실제 알레르기 환자 군에서의 총 IgE 농도는 비알레르기군에 비하여 높게 나타나는 경향을 보이고, 항원 특이 IgE에 상관없이 총 IgE의 농도 증가는 알레르기 증상의 발현 및 악화와 연관성을 보인다는 사실이 여러 연구를 통하여 알려져 있다[3-5]. 또한, 알레르기항원 확인 검사 결과가 음성이더라도 총 IgE 농도가 증가되어 있으면 추적검사 결과 향후 알레르기 질환 발생빈도가 높다는 연구가 보고되었다[6]. 그러나 혈청 총 IgE 농도의 정상 범위는 알레르기질환의 동반 여부와 관계없이 광범위하기 때문에 혈청 총 IgE 농도만으로 알레르기군과 비알레르기군을 구별하기는 어렵다[7]. 이는 연령 및 인종에 따라 분포범위가 다르게 나타나며 환경적 요인에 의한 특정 항원의 감작 등이 총 IgE 농도에 영향을 미치기 때문이다[8].

알레르기 질환에 있어서 알레르겐을 측정하는 방법은 대상자의 피하층에 알레르겐을 노출시켜 알레르기반응 여부를 확인하는 피부단자시험, 혈청 내 항원 및 항체검사 또는 히스타민 유리능 검사 등이 있다. 피부단자시험과 비교하여 혈액을 이용한 검사는 환자에게 위험성이 적고, 검사가 특이적이고 정량적이며 투여약물의 영향을 받지 않는 등의 장점을 지니고 있어 유용하게 활용되고 있다. 혈청 내 IgE 항체의 측정법 중 대표적 방법인 다중 알레르기 항원 검사법(Multiple allergen simultaneous test, MAST)은 화학발광법이나 면역블롯법을 이용하여 혈청 총 IgE와 여러 알레르겐이 부착된 특수튜브에 환자의 혈청을 넣어 특이 IgE 항체의 정도를 반정량적으로 측정하는 검사법으로 한번에 40종의 원인 알레르겐을 검사할 수 있다[9]. 또한 ImmunoCAP 검사법은 형광효소면역분석법을 사용하여 민감도가 높은 것이 특징이며 다른 알레르겐에 대한 교차 반응이 적고 광범위한 500여 종의 알레르겐을 제공하므로 알레르기 환자를 좀 더 정확하게 진단할 수 있다고 알려져 있다[10]. 최근에는 자동화 검사법을 사용하여 알레르기항원 특이 IgE 정량 검사를 시행하고 있으나 각각 검사 원리나 시약에 포함된 검사 결과가 상이하므로 시약 간 항원의 표준화가 중요하다.

IgE의 현황은 국가, 민족마다 다양한 측정치 분포를 보인다. 미국 국민건강영양조사 사업에 따르면 60-70세 평균 총 IgE 수치는 43.3kU/L이며 유럽의 경우 유럽지역사회기반 호흡기보건조사사업(European Community Respiratory Health Survey)에 따르면 19-49세 대상자 평균 총 IgE는 35.9kU/L를 나타내고 있다. 국내의 경우, 최초로 측정된 국민건강영양조사사업 조사대상의 평균 총 IgE 수치가 95kU/L로 조사되어 유럽, 미국 등 백인들에 비해 높은 것으로 조사되었는데 이는 상호 측정조건간의 오차를 감안하더라도 국가 간의 큰 차이를 보여 인종간 IgE 수치가 다르다는 것을 알 수 있었다. 연령별 분포에서도 소아와 노년층에서 높은 경향을 보였으며 남성이 여성에 비하여 월등히 높은 수준을 나타냈다. 또한 높은 총 IgE 측정치에 비하여 알레르기질환 유병율은 타국들과 비교해 높지 않았는데 이는 총 IgE가 알레르기 감수성에 의한 자극과 함께 다른 요인에도 영향을 받을 수 있음을 시사하고 있는 것으로 추가적 연구의 필요성이 대두되고 있다[unpublished data].
알레르기 의심 환자에서 알레르겐을 규명하는 것은 질환의 진단 평가 및 면역치료 시행 등 예방 및 치료를 위해 가장 기본이 되어야 하므로 총 IgE 농도 분석과 함께 알레르겐 특이 IgE 검사를 통하여 원인 요인을 찾는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 알레르기질환의 예방, 악화방지, 적정치료 등의 관리를 위한 근거자료를 제공하기 위하여 인종, 연령 등 여러 환경 및 유전요인에 따라 영향을 받는 IgE에 대한 체계적이고 지속적인 국가차원의 조사(총 IgE, 특이 IgE 등)가 필요하다.

< 참고문헌 >


1. Barnetson RS, Rogers M 2002. Childhood atopic eczema. BMJ. 324:1376-1379.
2. Burton OT, Oettgen HC. 2011. Beyond immediate hypersensitivity: evolving roles for IgE antibodies in immune homeostasis and allergic diseases. Immunol Rev. 242:128-143.
3. Mediaty A, Neuber K. 2005. Total and specific serum IgE decreases with age in patients with allergic rhinitis, asthma and insect allergy but not in patients with atopic dermatitis. 2005. Immun Ageing. 2:9
4. Ahmed I, Nasreen S. 2007. Frequency of raised serum IgE level in childhood atopic dermatitis. J Pak Med Assoc. 57:431-434.
5. Gharagozlou M, Rastegari V, Movahedi M, Moin M, Bemanian MH. 2005. Total serum IgE and skin tests in children with respiratory allergy. Tanaffos. 4:27-31.
6. Baldacci S, Omenaas E, Oryszczyn MP. 2001. Allergy markers in respiratory epidemiology. Eur Respir J. 17:773-790.
7. Klink M, cline MG, Halonen M, Burrows B. 1990. Problems in defining normal limits for serum IgE. J Allergy Clin Immunol. 85:440-444.
8. Chung HL. 2007. Clinical significance of serum IgE. Korean J Pediatr. 50:416-421.
9. Bernstein IL, Li JT, Bernstein DI, Hamilton R, Spector SL, Tan Ret al. 2008. Allergy diagnostic testing an updated practice parameter. Ann Allergy Asthma Immunol. 100:S1-148.
10. Lee SH, Lee SM, Kim HH, Chang CL, Lee EY. 2014. Performance Comparison of ImmunoCAP and HYTEC 288 in the Quantitative tests of Allergen-specific IgE. 1:43-50.
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