바이오 투자 항체 관련 배경지식...

전문가가 쓴게 아니라 정확하지 않습니다..!! 틀린 것 있으면 알려주세요... 

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(1) 항체의 종류

Types of Antibodies

항체는 크게 IgG, IgE, IgD, IgM, IgA의 다섯 종류로 구분되나 전체적인 형태는 유사하다. 

IgG는 전체 항체의 약 70~75% 정도를 차지하며 대부분의 면역반응에서 가장 중요한 역할을 하고 있다. IgG도 Hinge Region과 Disulfide Bond의 위치, 분자량에 4개의 하위 분류가 존재하긴 한다. 

IgM은 혈중 항체의 약 5%를 차지하며,  IgM은 B세포가 생성하는데 체내 감염 시 최초로 생성되는 항체이다. 다량체 항체로 존재하며 대부분 5량체(Pentamer)이다. 큰 사이즈로 이내 대부분 혈관 내에 존재하며, 개별 결합력은 낮으나(Affinity) 전체적인 결합력은 높아서(Avidity) 면역반응 시작에 중요한 역할을 한다.  

IgA는 체내 항체의 약 10~15%를 차지하며, 콧물, 침, 모유, 소화관 점액 등에 분포한다. 주로 단량체(Monomer)로 존재하나 체외에 분비될 때는 2량체로 존재한다(Dimer)

IgD는 B세포의 표면에 존재해 B세포 수용체로서의 역할을 하며, B세포의 성숙과 활성화, 비활성화 등에 관여하는 것으로 알려져 있으나, 정확한 기능에 대해서는 연구가 이뤄지지 않았다고 한다. 

IgE는 혈중 농도가 IgG에 비해 1/10,000 수준이나, 알레르기 환경에서는 농도가 크게 증가한다. 비만세포(Mast Cell)나 호산구(Eosinophil), 호염기구와(Basophil)과 결합하여 면역반응을 일으킨다. 

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(2) 항체의 구성

항체는 아래와 같이 구성된다. (1) 분자량이 더 큰 Heavy Chain과 Light Chain으로 구성되어있으며 (2) 항원에 따라 다른 Variable Region과 각각 항체가 공통적인 Constant Region으로 나뉜다.

Heavy Chain Constant Region은 항체가 체내 어디에 위치해있고, 어떤 면역작용을 일으킬 수 있는지, Oligomeric State(다량체 형성)를 결정한다. 항체의 Isotype (G, M, A, D, E)를 정하는 것도 Heavy Chain Constant Region이다.

아래와 같이 Heavy Chain Constant Region 사이에는 탄화수소기가 있는데, 항체의 안정성과 Effector Function을 결정하는 역할을 한다. 

항체는 Constant Region간의 Hinge로 결합되어있는데, Disulfide Bond로 결합되어있습니다. 

(3) Monoclonal Antibody의 의미 

이중항체와 구별되는 의미로서 단일클론항체가 쓰이는 것이 아니라, 단일(Mono) 세포의 복제품(Clone)으로부터 생산되는 항체를 의미한다. Monoclonal Antibody의 반대 말은 Polyclonal Antibody이다. 

Polyclonal Antibody는 동물에 항원을 주입하고, 이 항원으로부터 만들어진 항체를 혈장에서 분리해내어 치료에 사용하는 것을 말한다. 생산이 빠르고 단가가 낮으며, 결합력이 높다는 장점들이 있으나 당연히 균질하지 않으며 이로 인해 문제들이 발생할 수 있다. 

Monoclonal Antibody는 이와 다른 방식으로 생산된다. 예를들어 생쥐와 같은 동물에게 항원을 주입하고, 쥐의 B세포를 비장에서 채취한 뒤 이를 골수종 세포와 결합한다. 이렇게 결합된 세포들 중 적절한 잡종을 골라, 해당 세포의 변종이 항원을 계속해서 생산하도록 만들어 내는 것이 단일클론항체이다. 

(4) 치료용 항체의 구분

항체의 대부분은 쥐 세포에서 생산이 되는데, 쥐와 같은 이종의 동물에서 생산이 된 항체는 그 자체로 면역반응을 일으킨다. 따라서 이를 조절하기 위해 (1) 항체의 Constant Chain을 유지하고 Mouse 항체의 Variable만 붙인 Chimeric 항체가 있으며( -ximab, Rituximab, Infliximab) (2) 항체의 Variable Region 중에서 CDR 부분만 교체한 항체가 Humanised ( -zumab, Natalizumab) (3) 유전자 조작을 통해 아예 인간 항체를 만드는 경우 가 있다. (-mumab) 

인간화 항체의 경우 쥐를 유전자 조작 하지 않지만, Fully Human 항체의 경우 쥐의 항체 관련 유전자를 인간 유전자로 아예 교체해버린다는 차이점이 있다 .