잔디(Zoysia japonica)화분의 알레르겐 검출에 관한 연구

Abstract

[영문]

[한글]

여러 종류의 화분이 우리 나라 호흡기 알레르기 질환의 중요한 원인으로 고려되고 있는

실정이며 이미 잔디 화분으로 시행한 피부 단자 시험이나 기관지 천식 유발검사상에서도

양성 반응을 보고한 바 있어 목초 화분 중 원인 알레르겐으로서의 중요성을 검토하고저

1987년 3월부터 1988년 2월까지 연세 의대 세브란스 병원 알레르기 크리닉을 방문한 환자

515예(기관지 천식 170예, 알레르기성 비염 115예, 알레르기성 비염을 동반한 기관지 천

식 127예, 담마진 78예 그리고 기타 알레르기성 질환을 지닌 25예)를 대상으로 한국산 잔

디 화분 (Zoysia japonica) 추출액으로 피부 반응도를 관찰하였다. 잔디 화분에 대한 특

히 IgE 측정은 잔디 화분 조항원을 0.1M carbonate buffer(pH 10.8) 용액에 2일간 담구었

다가 꺼내어 공기 중에서 말린 nitrocellulose filter paper disc를 solid phase로 사용

하였으며, 환자 혈청 50ul씩을 넣고 6시간 동안 반응시킨 후 1251-anti IgE antibody(RAS

T tracer, Pharmacia) 50ul와 18시간 반응시킨 후, 결합 방사능을 측정하였다. 다른 목초

화분과의 교차 반응을 알아보고저 잔디화분, 우산잔디(Bermuda grass)와 큰조아재비(Tim

othy) 화분에 높은 결합 방사능치를 나타낸 3예의 혈청과 목초 화분 RAST상 class2 이상

을 나타낸 혈청 pool을 대상으로 상기 3화분에 대한 RAST 억제 시험을 시도하였다. 또한

잔디 화분내에 알레르겐 성분에 대한 성상을 알아 보고저 잔디 화분 조항원을 이용하여 L

aemmli법(1970)에 의하여 12% SDS-PAGE를 시행 하였으며 분리된 단백질 분획을 nitrocell

ulolse filter paper에 전이 시킨 후 감작된 환자 혈청과 반응 시켜 autoradiography 한

후 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 한국산 잔디 화분 추출액에 대한 피부반응 양성율은 (피부 반응 2+ 이상) 23% 였고

질병별 양성율은 기관지 천식 환자에서 19%, 알레르기성 비염 환자에서 24%, 알레르기성

비염을 동반한 기관지 천식 환자에서 29%, 담마진 한자에서 15%, 그 외의 알레르기 질환

에서 16%이었으며 각 질병간에 유의한 차이는 관찰 할 수 없었다.

2. 잔디화분 특히 IgE측정을 위하여 nitrocellulose filter paper에 냉동 건조한 잔디

알레르겐을 부착시켜 solid phase로 사용 하였는데 이때 사용되는 solid phase는 알레르

겐 용액이 2mg/ml, 0.1M carbonate buffer (PH 10.8)에서 가장 높은 결합 방사능치를 보

였다.

3. 면역 방사능법(radioimmunoassay)을 이용한 잔디 화분 특이 IgE측정 (잔디 화분 RIA

)시, 음성 반응에 대한 한정 결합 방사능치를 대조군 25예의 평균치(0.8145%)와 표준 편

차(0.085%)를 더한 값의 2배인 2.0%로 정하였을 때, 환자군 99예 중 22예(22%)에서 양성

이었으며, 잔디 화분추출액의 피부 반응 크기와 잔디 RIA의 방사능 결합치 사이에 유의한

상관성은 관찰 할 수 없었다.(r=0.37, p>0.05).

4. 잔디 화분 RIA에서 높은 결합 방사능치(19.2%, 11.1%, 6.9%)를 보인 3예의 혈청을

대상으로 잔디 화분-RIA 억제 반응 검사를 시행한 결과 3예 모두에서 알레르겐 첨가량이

증가 할수록 억제량이 뚜렷하게 증가하였고 혈청 희석정도에 따른 잔디화분 RIA는 직선에

유사한 dose-respose curve를 보였다.

5. 잔디 화분 뿐 아니라 동시에 우산 잔디 및 근조아재비에도 높은 결합 방사능치를 나

타내었던 3예와 목초 화분 RAST상 class 2이상을 나타낸 40예의 혈청을 동량 섞은 혈청 p

ool로 각 화분에 대해 RAST 억제 시험을 시행한 결과 3화분 모두가 상호간에 매우 높은

억제 정도를 나타내어, 각 화분이 많은 부분의 교차 항원을 포함하고 있음을 시사하였다.

6. 12% SDS-PAGE를 시행한 결과 분자량이 12-93KD 사이에 21개의 단백질 띠가 관찰되었

으며 이를 nitrocellulose filter paper에 전이 시킨 후 잔디 화분 RIA상 높은 결합 방사

능치를 나타낸 9예의 혈청과 목초 화분 RAST상 class 2이상인 혈청 pool을 반응시킨 결과

11개의 IgE 결합 성분이 관찰 되었으며 빈도는 4번(79-80KD)과 19번(17-18KD) 대상환자

의 50%, 1번(92-93KD)과 9번(47-48KD)이 40%, 7번 (57-58KD)이 30%, 6번(65-66KD), 17번(

26-27KD), 20번(16-17KD)과 21번(12-13KD)이 20%의 순으로 관찰되었다.

이상의 결과로서 잔디 화분은 국내 호흡기 알레르기질환의 원인 알레르겐 중 하나로서

간주되어야 할 것이며 그 알레르겐 성분에는 고려잔디 화분 유일 알레르겐 성분이외에 다

른 목초 화분과의 상호 교차 반응 항원이 상당량 존재할 것이라 생각 되며 본 연구에서

환자 혈청내의 IgE를 결합한 11개의 알레르겐 성분 중에서 4번(79-80KD)과 19번(17-18KD)

이 중요 알레르겐으로 관찰되었으나 이에 대해 더욱 적극적인 연구가 이루어져야 할 것으

로 생각된다.

Characterization of allergen in Zoysia Japonica pollen

Mi Kyung Lee, M.D.

Department of Medical Science, The Graduate School, Yonsei University

-Directed by Associate Professor Chein-Soo Hong, M.D.-

To evaluate the clinical importance of Zoysia japonica pollen as a causative

allergen in respiratory allergy, skin prick tests were perfomed in 515 patients

with allergic disease and Zoysia specific IgE were determined in 99 zoysia

sensitive patients and 25 negative controls by radioimmunoassay (RIA). One hundred

and thirteen(23%) out of 515 patients showed more than ++ positive results on skin

prick test. But there were no significant differences in the rate of positive

results according to the allergic diseases. Twenty two (22%) out of 99 Zoysia

sensitive patients showed positive results in Zoysia RIA when the cut-off value for

positive specific IgE antibody for Zoysia was determined as 2% of bound

radioactivity by the mean value and standard deviation of those of 25 negative

controls. To specify the IgE detected in the Zoysia RIA, we performed the Zoysia

RIA inhibition test with addition of Zoysia allergen and serum dilution. dose

responsive curve were revealed in the degree of inhibition according to the added

amount of allergen and the dilution of serum. The RAST inhibition test revealed the

close cross reactivity among Zoysia japonica, bermuda grass and timothy.

Moreover, to characterize the allergenic components, Zoysia japonica extracts

were fractionated by 12% sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel

electrophoresis(SDS PAGE) and 21 protein bands were detected. When they were

transferred onto nitrocellulose membrane, probed with sera of 9 Zoysia sensitive

patients, a sera pool of patients with RAST class 2 or more to several grass

pollens and 2 negative controls and 125I-anti human IgE (Pharmacia), eleven IgE

binding components in the molecular range between 12 kilodalton(KD) and 93 KD were

detected. Of 11 IgE binding components, number 4(79-80 KD) and number 19(17-18KD)

fractions appeared with the highest frequency.

It is suggested that Zoysia japonica pollen which is very prevalent in Korea can

be regarded as one of important respiratory allergenic polen and needs further

study to characterize allergenic components.