우리나라에서 분리된 Leptospira에 특이한 단세포군 항체에 관한 연구

Abstract

[영문]

[한글]

렙토스피라증은 인수공통감염 질환으로 전세계적으로 발생하고 있고 렙토스피라균이 그

병원체이다. 렙토스리라균은 피부, 첨막의 상피세포를 침투하여 혈액에서 증식하여 패혈

증을 일으키기 때문에 어느 장기에나 침범할 수 있어 두통, 발열, 근육통, 오한등의 증상

및 활달, 뇌막염, 포도파염에 이르기까지 다양한 임상증상을 나타내는 것으로 알려져 있

다. 우리나라에서는 렙토스피라증이 오래 전부터 발생되어 온 것으로 생각되나 진단기술

의 미흡, 상기도 감염과 같은 가벼운 증상 환자의 추적의 어려움등의 이유로 이를 새로운

질환으로 인식하지 못하였으나 1975년과 1984년 이 유행성 출혈형 폐염양 질환이 대유행

함으로써 커다란 관심을 불러 일으켰다. 1984년 연세의대 미생물학 교실(이하 븐 교실이

라 함)에서 분리한 균주(BG5)는 생물학적, 물리화학적 성상은 모두 표준 렙토스피라와 일

치하였으나 배양시간에 따라 간상, 장간형, 나선형, 구형의 형태를 나타내며 나선형은 그

나선방향이 대부분 오른족이나 간혹 왼쪽인 것도 발견되었다. 분리균을 항원으로 하여

만든 가토 항혈청은 5가지의 표준 Leptospira interrogans(ATCC) 혈청군의 균주들과 모두

양성 응집반응이 보고되었다. 따라서 이 균주는 Leptospira interrogans로 간주되나 기

존의 어느 특정 혈청형에도 속하지는 않는다고 볼 수 있다.

이에 본 연구자는 본 교실에서 분리된 렙토스피라에 특이한 단세포군 항체를 만들어 그

특성을 살펴보고 렙토스피라 균주간의 반응 결과를 이용하여 혈청형을 밝히는데 이용 가

능성을 시험코자 본 실험을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 세포 융합을 통하여 BG5 주에 ELISA 시험에서 강하게 반응하는 단세포군 항체를 분

비하는 7주의 세포주(LA 24, LB 70, LC 67, LD 59, LE 46, LF 104, LF 134)를 분리하여

계대하였다.

2. 상기 7주의 클론에서 생산된 항체의 isotope는 IgG2a가 4클론, IgA, IgG2b, IgG1이

각각 1클론씩이었다.

3. 단세포군 항체 모두가 BG5 주 및 3주의 ATCC 표준균주(23581 : L. icterohemorrhagi

ae, 23470 : L. canicola, 23469 : L. grippotyphosa)의 whole cell 항원과는 ELISA시험

에서 모두강하게 반응하였으나 각 균을 가연 추출하여 얻은 항원에 있어서는 BG5 주와 강

한 반응을 나타내는 반면 ATCC 3균주와는 약한 반응을 보였다.

4. 상기 7주의 클론에서 생산된 항체가 ATCC유래의 파스퇴르 연구소 계대균주 및 CDC유

래의 균주와는 whole cell 및 가열 추출 하여 얻은 항원에 상관없이 ELISA시험에서 반응

을 나타내지 않았다.

5. Immunoblotting 결과 LA 24를 복강내에 주사하여 생성한 복수액은 BG5 주의 분자량

30,000 dalton에 해당하는 분획에 특이적 항원 항체 반응을 나타내며 다른 3주의 ATCC균

주와는 전혀 반응을 나타내지 않았다.

6. 3주의 단세포군 항체 (LA 24, LB 70, LC 67)를 본 교실에서 분리된 BG5 주 및 기타

6주(BG6, BG8, BGl2, BM2l, UMl9, WM1)의 렙토스피라균과 현미경적 응집시험을 한 결과 3

주의 균주(BG5, BG6, UM19)에서 강한 응집반응을 보였다.

7) BG5 주 및 3주의 ATCC표준균주는 전기영동상 유사한 protein profile을 나타내었다.

이상의 결과로 보아 유행성 출혈형 폐염양 질환의 원인균으로 본 교실에서 분리한 균주

가운데 BG5주에 대해서 만든 단세포군 항체중의 하나인 LA24는 시험에 사용된 표준 렙토

스피라의 혈청형과는 반응을 인지할 수 없고 BG5 주에 존재하는 항원만을 인지하는 특이

항체이다. 또한우리나라 환자에서 분리된 렙토스피라균에는 본 교실에서 분리된 BG5 주와

같은 항원성을 가진 균주가 다수 존재함을 관찰할 수 있었으며, 동시에 본 항체와 반응

하지 않는 군도 공존함을 관찰하였다.

Monoclonal Antibody Specific for Leptospira Isolated in Korea

Jeong Ran Uhm

Department of Medical Science The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Associate Professor Won-Young Lee. Sc.D.)

In 1984, spiral baoteria were i solated from patients with hemorrhagic pneumonia

in Korea. The bacteria were catfgarized into Leptospira interrogans and their

etiologic association with the epidemic hemorrhagic pneumonia was proved. Since

then, the bacteria have been continuously isolated from the patients by our and

other institutes.

Although the bacteria were characterized as Leptospira interrogans, further works

on taxonomy i.e. serogroup, serovar remained to be confirmed. The bacteria have

atypical characteristics, morphologic heterogeneity, culture behavior distinctive

from those of classical Leptospira interrogans reported in other countries.

In this study, immunologic characteristics, espfcially antigenicity of the

bacteria were analyzed with monoclonal antibodies produced, to provide more

detailed information for the eventual classification.

The findings are summarized as follows :

1) Seven clones which produce monoclonal antibodies were isolated.

2) Monoclonal antibodies of the 7 clones demonstrated positive reaction

nonspecifically with the antigens of BG5 and 3 ATCC standard serovars when the

whole cells were used as antigens examined by ELISA method, however when the heat

extracted antigens of the bacteria were used, the antibodies recolonized BG5

specifically.

3) None of bacteria of 15 serogroups of CDC origin and 3 serovars of ATCC origin

reacted with the monoclonal antibodies of the 7 clones regardless difference in

preparing antigens.

4) Isotopes of above 7 monoclonal anitibodies were IgG2a(4 clones), IgA, IgG2b,

IgG 1.

5) Although the proteins of BG5 and 3 ATCC standard serovars showed very similar

electrophoretic profile, LA 24 showed specific reactivity only with fraction 37,000

of BG5 but not with 3 ATCC serovars in immunoblotting test.

6) Seven strains of leptospira isolated(BG6, BG8, BGl2, BM21, UMl9, WM1) in our

department were also tested to examine the agg1utination reaction br the monoclonal

antibodies(LA 24, LB 70, LC 67), and only 3 strains(BG5, BG6, UMl9) were found to

react strongly with the antibodies.

We have successfully cloned 7 cell lines which produce monoclonal antibodies to

Leptospira interrogans isolated in Korea. Among them LA 24 monoclonal antibody

reacted only with BG5 but not with 15 serogroups. Thus BG5 appeared to have

specific epitope different from 15 serogroups.