면역력검사
[Immunity test]
면역에 관여하는 세포 및 항체 등을 포괄하는 검사
정의
면역(Immunity)이란 신체가 감염이나 질병상태로부터 대항해서 원인을 제거하거나 무력화시키는 작용이나 그 상태를 의미한다. 면역에 관여하는 세포와 분자들을 총칭하여 면역계(Immune system)이라 하며 침입한 외래물질에 대한 면역계의 반응을 면역반응(Immune response)라고 한다. 면역계의 기능은 주로 감염미생물에 대한 반응이며, 미생물이 아닌 외래물질들도 체내에 유입되면 면역반응을 일으킬 수 있다. 이러한 면역반응의 과정 동안 면역반응 자체가 조직의 손상과 질병을 일으킬 수도 있다. 면역계의 주요 역할로는 다음과 같은 기능들이 있다. 1) 자기(Self)와 비자기(Non-self)를 식별한다. 2) 항원(Antigen)과 특이적으로 결합하는 항체(Antibody)를 생산한다. 3) 비자기(Non-self) 동종 세포나 바이러스에 감염된 세포, 종양세포를 공격한다. 4) 사이토카인(Cytokine)을 통해 대식세포나 다른 면역계 관련 세포들에 작용하여 인체를 보호하는 역할을 한다. 5) 기억작용(Memory)를 통하여 추후 동일한 항원에 다시 노출되었을 때 더 빠르고 강력한 면역반응을 전개한다. 외래 물질에 대한 면역반응은 크게 선천면역반응(Innate immunity)과 적응면역반응(Adaptive immunity)으로 나누어지며, 선천면역반응이 초기에 일어나고 뒤이어 적응면역반응이 선천면역반응에 뒤이어서 일어난다. 선천면역반응은 주로 물리적이나 생화학적인 반응으로 이루어지며 신체의 감염 이전에 외래물질이 체내로 유입되는 것을 막거나, 손상된 세포들에 대해 반응하여 제거한다. 선천면역을 구성하는 요소는 다음과 같은 것들이 있다. 1) 상피조직과 같은 물리적인 장벽과 상피 표면에서 생산되는 항살균성 화학물질 2) 호중구, 대식세포, 수지상세포, 자연살해세포 및 기타 세포들 3) 보체계(Complement system)와 기타 염증매개 성분들과 사이토카인(Cytokine) 선천면역반응은 미생물들에서 공유되는 분자나 손상된 세포에서 생산된 분자를 인식하여 작용하며, 반응의 다양성은 적응면역반응에 비해 제한적이다. 또한, 기억작용이 없어 이후 동일한 외래 항원에 노출되는 경우, 더 크거나 빠르게 반응하지는 못한다. 적응면역반응은 획득면역반응(Acquired immunity)라고도 하며, 수많은 미생물 및 비미생물 물질을 인식하여 반응한다. 적응면역을 구성하는 요소는 다음과 같은 것들이 있다. 1) 림프구(Lymphocyte)와 항원제시세포 2) 림프구에서 분비되는 항체(Antibody) 3) 사이토카인 적응면역반응은 외래물질이 림프구나, 림프구에서 분비된 항체에 의해서 인식되어서 작용하며 이 물질을 항원(Antigen)이라고 한다. 적응면역반응은 다양한 항체들과 림프구가 각기 다른 항원을 인식함으로써 다양성과 특이성이 큰 반응이다. 또한, 기억작용이 있어 이후 동일한 외래항원에 노출되는 경우 더 크고 빠른 면역반응이 일어난다. 선천면역반응과 적응면역반응은 서로 완전히 구분되어서 작용하는 면역작용은 아니다. 외래물질에 대한 선천면역반응이 적응면역반응의 발생을 유도하는 역할을 하며, 적응면역반응은 외래물질에 대한 선천면역반응이 더 효과적으로 작용하여 미생물들에게 대응할 수 있게 한다. 면역력 검사는 이러한 면역계의 각 구성 요소들이 정상적으로 존재하는지 확인하는 검사이며, 일반적인 상황에서는 일반혈액검사나 면역글로불린 검사 등을 통해서 혈중 백혈구 또는 면역글로불린에 대한 평가를 한다. 면역계의 구성 요소들이 결핍되어 있거나, 참고치에 비해서 많이 증가 되어있는 경우는 면역결핍증이나 혈액종양 등의 병적인 상태를 암시할 수 있으며, 다른 추가적인 검사들을 통해서 몸의 상태에 대해 평가하는 것이 중요하다. 각 검사들은 하나의 검사 자체만으로는 환자의 면역력을 모두 평가할 수 없으며, 관련된 검사들과 환자의 임상증상을 종합적으로 검토하는 것이 환자의 전반적 면역상태를 판단하는데 중요하다.
종류
면역계의 전반적인 상태를 보는 검사에는 다음과 같은 검사들이 있다. 1) 일반혈액검사 및 백혈구 감별계산 일반혈액검사(Complete blood count)는 가장 기본적인 혈액 검사의 하나로, 이 검사를 통해서 혈액 내 존재하는 세가지 종류의 세포(백혈구, 적혈구, 혈소판)에 대한 분석을 하는 검사이다. 백혈구 감별계산(WBC differential count)이란 CBC에서 얻어진 백혈구의 수치중 호중구, 림프구, 호산구, 호염구, 단구, 그리고 다른 덜 분화된 백혈구들의 수치를 각각 백분율로 계산하는 것이다. 이 검사를 통해서 백혈구의 전반적인 수치와, 백혈구를 구성하고 있는 각 세포들이 정상적인 정도로 존재하는지 평가할 수 있다. 2) 면역글로불린 검사 면역글로불린 검사는 혈중이나, 뇌척수액등의 검체에서 면역글로불린 A, G, M의 양을 측정하는 검사이다. 면역글로불린은 B 림프구에 의해서 분비되며, B 림프구는 특이적인 항원에 노출되면 면역글로불린을 더 많이 분비하여 이 면역글로불린이 항체로서 항원과 반응하여 면역계가 외래 항원에 대한 공격을 하는데 중요한 역할을 한다. 면역글로불린은 다음과 같은 다섯 가지 아형이 있다. a) 면역글로불린 G 면역글로불린 G는 혈청에서 약 70% ~ 80%가량을 차지하는 면역글로불린이다. 미생물에 대한 감염 이후 면역글로불린 G는 면역글로불린 M에 뒤이어 증가하여 몇 주 동안 상승한 다음 감소하여 정상화된다고 알려져 있다. 또한, 면역글로불린 중 유일하게 태반을 통과할 수 있어 산모에서 태아에게 수동면역을 전달하는데 중요한 역할을 한다. b) 면역글로불린 M 면역글로불린 M은 외래항원에 대한 면역계의 항체반응 중 첫 번째로 분비되는 항체이다. 항원에 노출된 지 며칠 ~ 몇 주일 이내로 분비가 증가하며, 이후 면역글로불린 G의 분비가 증가하면서 면역글로불린 M은 분비가 줄어들게 된다. 면역글로불린 M은 태반을 통과하지 못하여 신생아에서의 면역글로불린 M은 산모 유래 항체가 아닌 신생아의 감염에 의해 생긴 항체라 판단한다. c) 면역글로불린 A 면역글로불린 A는 혈청에서 약 15%가량을 차지하는 면역글로불린이다. 면역글로불린 A는 주로 위장관점막이나 호흡기점막 등의 신체의 점막부위의 면역에서 중요한 역할을 한다. d) 면역글로불린 E 면역글로불린 E는 알레르기 질환, 기생충 질환에 관련된 면역글로불린이다. 알레르기검사 또는 기생충질환에 대한 검사를 할 때는 중요하게 측정되는 면역글로불린이지만, 총 면역력을 측정하기 위한 면역글로불린 검사에서는 측정하지 않는다. e) 면역글로불린 D 면역글로불린 D의 역할은 아직 잘 밝혀지지 않았으며, 보통 면역글로불린 검사에서는 측정하지 않는다. 3) 림프구 아형 검사 림프구는 선천면역과 적응면역반응 모두에서 중요한 역할을 한다. 림프구에는 여러 아형이 존재하는데, 크게는 B 림프구, 도움 T 림프구, 세포독성 T 림프구 그리고 자연살해 세포(NK cell)로 나누어진다. 림프구들은 생성림프기관에서 성숙한 뒤 미감작림프구 상태로 림프절이나 혈중에 존재한다. 이 미감작림프구가 항원에 노출되어 자극되면 이를 작동세포라고 하며 활성화가 되고, 클론 확장을 하며 해당 항원을 제거하기 위한 면역작용을 하게 된다. 또한, 대부분의 림프구는 감작 된 항원이 제거되는 경우 수명을 다하지만, 일부의 림프구는 기억림프구가 되어 이후 동일 항원에 다시 노출되는 경우 더 빠르고 큰 면역반응을 매개한다. B 림프구는 항체를 분비하는 림프구로 항원에 감작되어 작동림프구가 되면 세포질이 커지며 핵이 치우쳐 존재하는 형질세포(Plasma cell)이 되어 항체를 분비한다. 도움 T 림프구는 CD4 림프구라고도 하며, 특정 미생물을 면역계가 인식하고, 공격하며 파괴하는 것을 돕는 역할을 하는 세포면역의 매개자로서 기능한다. 세포독성 T 림프구는 CD8 림프구라고도 하며 바이러스에 감염된 세포나 종양세포를 식별하여 공격하는 역할을 한다. 자연살해 세포(NK cell)은 세포독성 T 림프구와 비슷한 작용을 하며 세포 표면의 세포수용체에서 차이가 있다. 림프구 아형검사는 림프구의 아형들이 서로 다른 표면항원을 발현한다는 것을 이용하여 전체 림프구 중 해당 림프구의 아형의 분획을 백분율로 얻을 수 있어, 결국 절대적인 수치도 얻을 수 있는 검사이다. 일부 면역결핍 질환이나 바이러스 감염, 진행성 결핵, 그리고 장기이식 후 이식 편 대 숙주 질환의 경우 CD4 림프구/CD8림프구의 비율이 감소한다고 알려져 있고, 류마티스 관절염, 아토피 피부염 등의 질환에서는 CD4 림프구/CD8림프구의 비율이 증가한다고 알려져 있다. 특히, HIV 감염에 의한 후천성 면역결핍증의 경우 HIV 바이러스가 CD4 림프구에 감염되어 CD4 림프구 수치가 낮아져 여러 가지 일반인에게는 나타나지 않는 감염증이 생기는 등, 치료 경과에 있어서 CD4 림프구 수치가 중요한 질환이다. 또한 최근 NK cell은 종양면역 분야에서의 역할이 밝혀지고 있는 면역세포이다.
검사주기
정해진 검사주기는 없으며, 일반혈액검사 및 감별계산의 경우는 채혈을 하는 경우 기본적으로 함께 실시하여 그 추이를 확인하는 경우도 많다.
준비사항
특별한 준비사항은 없으며, 검사에 알맞은 채혈용기에 채혈한다.
검사방법
1) 일반혈액검사 a) 자동 혈구 분석기(Automatic hematology analyzer) 전기저항이나 광 산란의 원리를 이용하여 혈구에 대한 분석을 하는 자동화 기기이다. 전기저항의 원리를 이용한 기기의 경우는 적혈구가 전기 전도성이 떨어진다는 것을 이용한 것으로, 전류가 흐르는 용액 속에서 세포가 작은 구멍(Aperture)를 통과할 때 발생하는 저항을 측정하여 저항의 개수를 세포수로 하고, 저항의 크기는 세포의 크기로 하여 혈구를 분석한다. 광 산란의 원리를 이용한 기기의 경우 혈구세포에 수직한 빛(LASER)을 쪼이면 직진성의 빛은 세포의 크기를 반영하고, 산란하는 빛은 세포내 구조의 복잡성이나 과립성을 반영한다는 것을 이용하였다. 최근엔 전기저항과 광 산란의 원리를 함께 이용하는 혈구 분석기도 개발되었다. b) 수기법 자동 혈구 분석기로 참고치와는 상이한 결과가 나오거나, 작은 적혈구가 많은 경우 수기법을 이용해서 혈구의 상태를 직접 확인해야 한다. 혈액을 적절히 희석한 후 혈구계(Hemocytometer)를 이용하여 육안으로 혈구 수를 측정한다. 2) 백혈구 감별계산(WBC differential count) 최근 개발된 자동 혈구 분석기의 경우 호중구, 림프구, 호산구, 호염기구, 단구 등 백혈구의 감별계산을 제시한다. 하지만, 아직 이 감별능이 완벽하지는 않아 혈구 분석기에서 flag sign등의 비정상적 결과가 나오거나 혈구의 수가 참고치에 비해 비정상적으로 적거나 많은 경우는 수기법을 이용하여 현미경을 이용하여 육안으로 백혈구 분획의 계산을 하여야 한다. 3) 면역글로불린 검사 면역비탁법(Immunoturbidimetry assay)를 이용하여 각각의 면역글로불린의 양을 측정한다. 검체 속 면역글로불린과 항-면역글로불린 항체가 흡착된 Particle을 반응시킨 후 반응이 일어난 용약의 혼탁도를 빛으로 측정하여 면역글로불린의 농도를 측정한다. 4) 림프구 아형검사 림프구 아형검사는 림프구 표면의 분화 항원(Cluster of Differentiation)이 아형별로 다른 점을 이용한 검사이다. B 림프구의 경우 CD19를 발현하고, T 림프구의 경우 CD3을 발현하고 CD4 T 림프구는 CD4, CD8 림프구는 CD8, NK cell의 경우 CD16/CD56을 발현한다. 해당 발현 항원들에 대한 항체에 형광을 표지하는 면역형광법을 이용해 반응시킨 후 유세포분석(Flow cytometry)를 이용하여 각각의 아형의 분율을 산정한다.
소요시간
검사를 위한 채혈에는 2~3분 정도가 소요된다.
주의사항
특별한 주의사항은 없다.
결과
1) 일반혈액검사 및 감별계산 일반혈액검사의 결과는 다음과 같은 값들이 포함된다 : 백혈구수, 적혈구수, 혈색소, 혈소판수, 적혈구 용적률, 평균적혈구용적, 평균적혈구혈색소, 평균적혈구혈색소농도, 평균혈소판용적 이중 면역력 검사와 관련된 수치는 백혈구수이며, 수치가 10,000 WBCs/mL를 초과하면 진행중인 감염이 있거나, 염증상태, 혹은 혈액질환을 의심해야 한다. 수치가 4,000 WBCs/mL이하인 경우는 백혈구감소증 상태이며, 다른 이 상태가 오래 지속되는 경우 백혈구가 감소된 원인을 찾기 위한 추가적인 검사가 필요할 수 있다. 백혈구 감별계산 중 호중구가 1,800 WBCs/mL이하인 경우는 호중구감소증 상태이며 감염에 취약할 수 있으며, 호중구수가 500WBCs/mL이하로 감소하는 경우는 심한 호중구감소증 상태로 항암치료나, 자가면역 질환, 면역결핍질환, 또는 복용하는 약제에 의해서 발생할 수 있으며, 이 경우 감염에 심하게 취약하므로, 열이 나는 경우 경험적 항생제를 사용하거나 원인을 찾아서 치료하는 것이 중요하다. 2) 면역글로불린 검사 참고치 a) 면역글로불린 G 0 ~ 2세: 203 ~ 1,765 mg/dL 3세 이상: 남성(540 ~ 1,822 mg/dL), 여성 (552 ~ 1,631 mg/dL) b) 면역글로불린 A 0 ~ 12세: 1 ~ 291 mg/dL 13세 이상: 남성(63~645 mg/dL), 여성(65~517 mg/dL) c) 면역글로불린 M 0세 ~ 12세: 6 ~ 240 mg/dL 13세이상: 남성(22~240 mg/dL), 여성(33~293 mg/dL) 소아에서 특정 면역글로불린의 양이 매우 저하되어 있는 경우 선천성 면역결핍증 질환을 의심할 수 있으며, 성인에서 특정한 면역글로불린이 많이 증가되어 있거나, 결핍된 경우 추가적인 검사가 필요할 수 있다. 3) 림프구 아형검사 CD4 림프구와 CD8 림프구의 비율은 보통 2:1 정도라고 알려져 있다. 참고치(백분율) 전체 T 림프구 54 ~ 82% CD4 T 림프구 29 ~ 55% CD8 T 림프구 12 ~ 35% B 림프구 6 ~ 23% NK cell 7 ~ 35%
부작용/후유증
검사는 체외에서 이루어지기 때문에 특별한 부작용이나 후유증은 없다.
진단질병
혈액질환, 빈혈, 면역결핍증, 적혈구증가증, 혈액종양
관련검사법
말초혈액 도말 검사, 혈액 단백전기영동검사 1) 말초혈액 도말 검사 일반 혈액 검사와 감별계산에서 백혈구, 적혈구, 혈소판의 수치가 정상수치와 많은 차이가 나는 경우, 또는 미성숙한 백혈구가 관찰되는 경우는 말초혈액을 직접 도말하여 관찰한다. 2) 혈액 단백전기영동검사 특정한 면역글로불린이 많이 증가하여 있거나, 면역글로불린이 전반적으로 증가한 경우, 단클론 감마글로불린병증(Monoclonal gammopathy), 간기능이나 신기능의 문제, 또는 신경병증이 있을 수 있다. 이를 감별하기 위해서 같은 크기의 감마글로불린이 얼마나 증가되어 있는지 확인하는 단백전기영동검사를 실시할 수 있다.