우리 몸에는 외부에서 들어오는 질병을 막아내는 자체 방어 시스템이 있다는 사실을 생각해 본 적 있으신가요? 정말 놀랍지 않나요? 이 방어 시스템이 제대로 작동하려면 "누가 친구이고 누가 적인지"를 구분할 수 있어야 합니다. 바로 "항원"이 그 역할을 합니다. 간단히 말해, 항원은 우리 몸의 방어 체계에게 "여기 공격해야 할 대상이 있다!"라고 알려주는 신호입니다.
항원이란 정확히 무엇인가요?
우리 몸을 거대한 나라라고 생각해 보세요. 마치 이 나라에 들어오는 모든 사람이 자신을 식별하는 신분증을 가지고 있는 것과 같습니다. 항원은 실제로 단백질이나 다당류입니다. 세포, 바이러스, 박테리아 같은 것들의 표면에 붙어 있죠. 마치 이름이 적힌 라벨과 같습니다. 우리 면역 체계는 이 라벨을 읽고 이것이 우리 몸의 일부인지 아니면 외부에서 들어온 침입자인지 판단합니다.
자, 보세요. 이러한 항원은 바이러스, 박테리아, 꽃가루, 기생충, 암세포뿐만 아니라 우리 몸의 건강한 세포에도 존재합니다. 우리 몸의 항원을 "자기 항원"이라고 부르고, 바이러스나 박테리아처럼 해로운 것들에 있는 항원을 "비자기 항원"이라고 부릅니다. 즉, 우리 몸은 자신의 세포를 인식하고 외부에서 들어온 세포에 대해서는 반응한다는 뜻입니다. 정말 똑똑하지 않나요?
항원과 항체의 차이점을 아시나요?
이 두 가지는 다소 헷갈릴 수 있지만, 사실은 아주 간단합니다.
앞서 말씀드렸듯 이 항원은 바로 그러한 표지자 입니다. 이 표지자들은 우리 몸에게 "외부에서 누군가 들어왔어!"라고 알려주는 역할을 합니다.
항체는 우리 몸의 면역 세포가 만들어내는 특별한 단백질입니다. 항체는 유해한 항원을 인식하고 파괴하도록 만들어집니다. 실제로 '항원'이라는 단어는 '항체 생성기'라는 개념에서 유래했는데, 이는 '항체 생성을 돕는 것들'을 의미합니다.
항체는 아주 특별합니다. 각 항체는 오직 하나의 특정 항원만 인식할 수 있습니다. 마치 열쇠와 자물쇠 같아요. 맞는 열쇠만이 자물쇠를 열 수 있죠. 이 두 가지도 그런 식으로 작동합니다.
항원에는 어떤 종류가 있나요?
항원은 발생 경로에 따라 여러 종류로 나눌 수 있습니다. 어떤 종류들이 있는지 살펴보겠습니다.
1. 외인성 항원
이것들은 외부에서 우리 몸속으로 들어오는 것들입니다. 생각해 보세요, 이것들은 코, 입, 심지어 피부 상처를 통해서도 우리 몸속으로 들어갈 수 있습니다.
- 바이러스
- 박테리아
- 화분
- 기생충
- 진균류
이것들은 모두 이 유형에 속합니다.
2. 내인성 항원
이러한 항원들은 우리 몸 안의 세포에서 발견됩니다. 이 항원들은 우리 면역 체계에 "나는 너의 친구야"(자기 자신) 또는 "나는 이제 나쁜 존재이니 파괴해 줘"(유해 물질)라고 알려줍니다. 예를 들어, 세균이나 바이러스에 감염된 우리 몸의 세포는 이러한 표식을 남겨 면역 체계에 자신을 파괴하라고 알립니다. 적혈구에 있는 항원과 우리 몸을 "내 것"으로 인식하는 특수 표지자인 HLA(인간 백혈구 항원)도 이 유형에 속합니다.
3. 자가항원
이 상황은 다소 혼란스럽습니다. 이것들은 우리 몸의 건강한 세포들이 나타내는 신호입니다. 하지만 때때로 우리 면역 체계가 이러한 건강한 세포들을 "적"으로 오인하여 공격하는 실수를 저지릅니다. 이때 자가면역 질환이 발생합니다.
4. 암세포에서 발견되는 항원(종양 항원)
이것들은 암세포 표면에 있는 특수한 표지자들입니다. 이러한 항원들은 '종양 관련 항원(TAA)', '종양 특이 항원(TSA)', '신생 항원' 또는 '발암 항원'이라고도 불립니다.
때로는 이러한 항원들이 정상 세포의 부분과 동일하지만, 암세포에서는 다르게 기능하기도 합니다(예를 들어, 암세포는 정상 세포보다 특정 단백질을 훨씬 더 많이 생성할 수 있습니다). 또 다른 경우에는 이러한 항원들이 암세포 유전자의 돌연변이나 암세포 내 바이러스에 의해 생성되기도 합니다.
항원 제시 세포(APC)란 무엇인가요?
이 세포들은 매우 중요한 집단입니다. 이 세포들은 면역 체계가 "이제 싸움이 시작됐다!"라고 알리는 역할을 합니다. 우리 몸에는 대식세포, 수지상세포, B세포의 세 가지 종류의 세포가 있습니다.
간단히 말해, 이들은 영리한 탐정처럼 작동합니다. 침입자라고 생각되는 것을 다른 면역 세포에 알려줍니다. 그래서 때때로 "전문 항원 제시 세포"라고 불립니다.
이 특수한 세포가 항원을 만나면, 항원을 삼켜 작은 조각으로 부수고, 그 조각들 중 일부를 세포 표면에 보여줍니다. 이것은 마치 T 세포들을 위한 "수배 전단"과 같습니다. T 세포들은 이 항원 조각들을 살펴보고 침입자를 알아보려고 합니다. 만약 항원이 특정 T 세포의 수용체와 일치하면, 그 T 세포는 나머지 면역 체계에 "공격!"이라는 신호를 보냅니다.
항원이 체내에 들어가면 어떤 일이 일어날까요?
우리 몸은 항체 라는 화학 물질을 사용하여 외부에서 들어오는 유해한 항원으로부터 스스로를 보호합니다. 항원이 몸에 들어오면 면역 체계가 작동합니다.B세포가 이를 꼼꼼히 확인합니다.
B세포는 항원이 잘 맞는지 확인하는 특수한 수용체를 가지고 있습니다. 마치 앞서 언급한 열쇠와 자물쇠와 같습니다. 항원이 맞으면 B세포는 항체를 만들기 시작합니다. B세포 가 만드는 각각의 항체는 해당 항원을 인식할 수 있는 고유한 모양을 가지고 있습니다.
항체의 역할은 표면에 있는 특정한 모양과 일치하는 항원을 찾는 것입니다. 항체는 이러한 항원에 결합합니다. 그러면 면역 체계가 이러한 유해 물질을 파괴할 수 있습니다.
면역 체계가 항원을 만나면, 그 항원을 기억하는 특수한 세포들이 생겨납니다. 이를 면역 기억 이라고 합니다. 그렇기 때문에 같은 침입자가 다시 나타나면 신체는 훨씬 더 빠르고 효율적으로 반응할 수 있는 것입니다.
하지만 작은 문제가 있습니다. 때때로 이러한 유해 물질들이 돌연변이를 일으켜 항원의 모양이 변할 수 있습니다. 그러면 우리 면역 체계는 이러한 물질을 인식하지 못하게 됩니다. 마치 집을 나간 후 집안의 모든 세균이 변이된 것과 같은 이치입니다!
항원 검사란 무엇인가요?
항원 검사는 혈액, 타액, 소변, 대변 등 체액에서 특정 질병과 관련된 특정 표지자(항원)를 찾는 검사입니다. 이러한 검사는 독감이나 코로나19와 같은 바이러스성 질환 감염 여부를 확인하거나 암 치료 경과를 점검하는 데 흔히 사용됩니다. 또한 장기 기증자나 장기 이식 수혜자를 선별하는 데에도 활용될 수 있습니다.
항원 검사는 어떻게 진행되나요?
어떤 종류의 항원을 찾고 있는지에 따라 다릅니다.
- 바이러스 검사의 경우, 의사는 일반적으로 작고 부드러운 면봉으로 코나 목을 닦아 검체를 채취합니다. 그런 다음 면봉에 검출하려는 바이러스의 항원이 있는지 검사합니다. 일부 바이러스 항원 검사는 집에서도 할 수 있습니다(예: 코로나19 신속 항원 검사). 이러한 검사는 빠르면 15분 안에 결과를 확인할 수 있습니다.
- 다른 항원 검사(예: 암 표지자, 조직 적합성 검사)의 경우, 의사는 혈액, 소변 또는 대변 샘플을 채취하여 검사실로 보내 검사하려는 항원이 있는지 확인합니다.
항원 검사의 정확도는 어느 정도인가요?
이는 어떤 항원을 검출하려는지, 그리고 어떤 방식으로 검사하는지에 따라 달라집니다. 예를 들어, 바이러스 감염에 대한 신속 항원 검사는 증상이 시작된 후 며칠 이내에 실시할 때 가장 정확합니다. 이는 바이러스가 체내에 가장 많이 존재하는 시기에 검사가 더 쉽게 바이러스를 검출할 수 있기 때문입니다.
일반적으로 사용되는 항원 검사에는 여러 유형이 있습니다.
다음은 여러분이 들어봤거나 해봤을 법한 몇 가지 검사입니다.
- 암배아항원(CEA) 검사: CEA는 성인의 경우 정상적인 수치가 낮습니다. 그러나 암과 같은 특정 질환에서는 혈중 CEA 수치가 상승할 수 있습니다. 의사는 암 치료의 효과를 확인하기 위해 CEA 수치를 모니터링합니다.
- B형 간염 표면 항원(HBsAg) 검사: HBsAg 검사는 B형 간염을 진단하기 위해 다른 검사들과 함께 사용되는 혈액 검사입니다.
- 인간 백혈구 항원(HLA) 검사: 적혈구를 제외한 우리 몸의 모든 세포는 고유한 HLA 세트를 가지고 있습니다. 장기나 줄기세포 이식을 할 때, 기증자와 수혜자의 HLA가 동일한지 확인합니다. 또한 수혜자는 기증자의 HLA에 대한 항체가 있는지 검사합니다. 항체가 있는 경우, 이식된 장기를 공격하는 질환(이를 이식편대숙주병이라고 함)이 발생할 수 있습니다. 대부분의 이식이 성공하려면 기증자와 수혜자의 HLA가 잘 일치해야 하지만, 완전히 동일할 필요는 없습니다.
- 전립선 특이 항원(PSA) 검사: PSA 수치는 전립선암 환자 또는 비교적 경미한 전립선 질환이 있는 남성에서 상승할 수 있습니다. 이 PSA 검사는 정기 건강 검진의 일부로 시행될 수 있습니다.
- SARS-CoV-2 또는 COVID-19 항원 검사: 이 검사는 흔히 "신속 검사"라고 불립니다. 코나 목에서 채취한 검체에서 COVID-19를 유발하는 바이러스인 SARS-CoV-2의 항원 존재 여부를 확인합니다. 자가 검사 키트를 이용하거나 병원에서 검사를 받을 수 있습니다.
혈액형 항원이란 무엇인가요?
혈액형 A, B, AB, O에 대해 들어보셨을 겁니다. 이 알파벳들은 실제로 적혈구 표면에 있는 항원의 종류를 나타냅니다. A형 항원이나 B형 항원 중 하나만 가지고 태어날 수도 있고, 둘 다 가지고 태어날 수도 있으며(AB형), 둘 다 가지고 있지 않을 수도 있습니다(O형). 이를 ABO 혈액형 시스템이라고 합니다.
혈액형 표시의 "+" 또는 "-"는 Rh 인자 라고 불리는 또 다른 항원을 가지고 있는지 여부를 나타냅니다. "Rh 양성" 또는 "Rh 음성"이라는 표현도 들어보셨을 겁니다.
혈액 세포에 항원이 있으면, 우리 몸은 그 항원을 "유익한" 것으로 인식하고 항체를 생성하지 않습니다. 반대로 항원이 있는 혈액을 면역 세포가 공격하면, 우리 몸의 면역 세포는 해당 항원을 가진 혈액을 공격하게 됩니다.
다시 말해, 혈액형이 A형이면 항체가 B 항원을 가진 혈액을 공격합니다. 반대로 혈액형이 AB형이면 몸은 A와 B 항원 모두를 "유익한" 항원으로 인식하여 공격하지 않습니다. 혈액형이 O형이면 A와 B 항원 모두에 대한 항체를 가지고 있습니다.
그렇기 때문에 헌혈할 때는 자신의 혈액형을 맞추는 것이 매우 중요합니다. 혈액형이 맞지 않는 혈액을 수혈받으면 심각한 면역 반응을 일으킬 수 있습니다.
인간 백혈구 항원(HLA)에 대해 좀 더 자세히 알아보겠습니다.
HLA는 자신의 세포를 "자기 세포", 즉 자신의 몸에 속한 세포로 식별하는 특수한 표지자입니다. 적혈구를 제외한 모든 세포에는 HLA가 있습니다.
`(HLA)`를 혈액형처럼 생각할 수도 있지만, 실제로는 훨씬 더 복잡합니다. 예를 들어, 우리 모두는 여러 개의 `(HLA)`를 가지고 있기 때문에 정확히 똑같은 `(HLA)` 조합을 가진 사람을 만나는 것은 매우 드뭅니다.
자신의 HLA에 대한 항체가 생성될 수 있으며, 이는 자가면역 질환으로 이어질 수 있습니다. 줄기세포 이식이 필요한 경우, 적합한 기증자를 찾기 위해 HLA 검사를 받아야 합니다. 이 경우, 가장 적합한 기증자는 일반적으로 어머니, 아버지, 형제자매와 같은 가까운 친척입니다.
마지막으로 기억해야 할 사항
우리가 출근길에 마주치는 모든 것에 "이건 좋은 거고, 이건 나쁜 거다"라는 라벨이 붙어 있다면 얼마나 좋을까요? 항원은 바로 그런 역할을 하는 매우 유용한 도구입니다.
의사는 정기 검진, 질병 경과 관찰 또는 바이러스 감염 여부 확인을 위해 항원 검사를 지시할 수 있습니다. 이러한 경우, 검사 방법 및 이유에 대해 궁금한 점이 있으면 반드시 질문하십시오. 자신의 건강에 대해 잘 아는 것은 매우 중요합니다.
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