주조직적합복합체 (MHC)

주조직적합복합체(MHC) 면역계의 수호자

주조직적합복합체(major histo-compatibility complex; MHC)

○ 사람 간에 조직 이식의 수락 여부를 결정하는 단백질을 암 호화하는 유전자들의 집단

 

○  T 림프구는 다른 세포의 표면에 위치한 MHC 분자에 결합해있는 항원 조각만을 인지함

 

○  서로 다른 MHC 분자가 서로 다른 항원 조각을 결합하여 제시함

 

○  대부분 MHC 유전자들의 대립유전자들은 매우 많음 (다형성이 매우 큼)

 

○  MHC 대립유전자 조합은 개인마다 다름

 

○  부모로부터 물려받은 특이 대립유전자들은 질병에 대한 민 감성에 큰 비중을 차지함

 

주조직적합복합체 (MHC)와 항원

○ HLA(Human Leukocyte Antigen) 항원은 사람의 주조직적합성복합체(major histocompatibility complex: MHC)라고 알려진 여러 개의 유전자에 의해 생성되는 당단백 분자로 인체 내 모든 조직세포의 표면에 표현되며 백혈구, 혈소판 등 혈액세포에도 표현된다.

 

○ 성숙한 적혈구에는 HLA항원이 존재하지 않지만 미성숙 적혈모구(erythroblast)에는 표현된다.

 

○ MHC 유전자는 모든 척추동물에 존재하며 사람의 MHC 유전자를 HLA 유전자, 이의 산물을 HLA 항원이라고 한다.

 

○ MHC 유전자들은 자기 및 비자기의 인지, 항원자극에 대한 면역반응, 세포성면역과 체액성면역의 조절, 그리고 질병에 대한 감수성에 관여한다.

 

○ MHC유전자의 산물인 HLA항원은 고형장기이식에 있어서 ABO 혈액형 다음으로 중요한 항원이며 골수이식에 있어서도 중요하다.

 

○ HLA항원의 차이를 조직이 면역학적으로 인지하는 것을 '거부반응' 이라고 하며, 기타 여러가지 부작용의 발생에 중요한 역할을 한다.

 

○ 사람의 MHC 유전자군은 6번 염색체의 단완에 위치하며 200개 이상의 유전자를 포함한다.

 

○ 유전자좌의 위치와 HLA항원의 구조와 기능에 따라 Class I, Class II, Class III로 분류된다. 

 

MHC Class I

○  HLA-A, HLA-B, HLA-C 등의 항원생산에 관여하고, 모든 유핵세포의 세포막에 존재함

 

○  세포질에서 기원한 펩티드 항원을 CD8+ T 림프구에 제시함

 

○  펩티드항원을 인지한 T 림프구는 항원을 제시한 세포를 살해함

 

○  Class I 항원은 분자량이 57,000 정도이고, 당단백 a중쇄(45kDa)와 B2-microglobulin 경쇄(12kDa)로 구성되어 있다.

 

○  인체내 모든 유핵세포와 혈소판 표면에 존재하며 혈소판에는 주로 HLA-A와 -B 항원이 표현되며 HLA-C 항원은 약하게 표현되고 Class II항원은 표현되지 않는다.

 

○  세포독성 T 림프구(CD8+)와 상호작용을 하며 거부반응이나 바이러스감염 등에서 감염된 세포를 파괴하는데 중요한 역할을 한다.

 

MHC Class II 

○  HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP 등의 항원생산에 관여한다.

 

○  항원전달세포의 세포막에 존재함

 

○  세포외 공간에서 기원한 펩티드 항원을 CD4+ T 림프구에 제시함

 

○  펩티드 항원을 인지한 T 림프구는 활성화되어 외부 침입자를 파 괴하는 면역반응을 촉진함

 

○  Class II 항원은 분자량이 63,000 정도이고 a(34kDa)와 B(29kDa) 2개의 당단백 사슬로 구성되어 있다.

 

○  Class II 항원은 보조(helper) T 림프구(CD4+)와의 상호작용을 통하여 비자기 항원을 인지시켜 세포성 면역을 야기시키는데 중요한 역할을 한다.

 

 MHC Class III

○  C2, C4A, C4B, properdin factor B 등 보체와 TNF-a(tumer necrosis factor-a) 등 세포에서 분비되는 분자의 생산에 관여한다.

 

○  수용성 분비 단백질임

 

○  여러 면역반응에 관여함

 

○  제1형과 제2형 MHC 분자와 구조적 유사성과 공통적 인 기능을 공유하지 않음

 

○  여러 가지 면역반응에 관여함

 

○  보체의 성분, 세포의 손상 복구 등

 

제1형 MHC 분자와 제2형 MHC 분자

○  구조와 기능이 유사한 막-결합 당단백질임

 

○  항원전달분자로 기능함 :  제1형 MHC 분자와 제2형 MHC 분자는 펩티드 리간드와 안정 적인 복합체를 형성하여 세포 표면에 발현됨 → T 림프구가 수 용체로 항원 펩티드-MHC 분자 복합체를 인지함

 

제1형과 제2형 MHC 분자의 결합부위 다형성

○ 사람에서 제1형과 제2형 MHC 분자의 대립유전자 변이가 수백 개 존재함 

 

○  MHC 분자의 대립유전자는 개인에서 일부의 분자들이 발현됨

 

○  제1형은 6종류를 발현하고 제2형은 12종류를 발현함 

 

○ MHC 분자의 항원펩티드 결합은 정교한 특이성이 없음

 

○  한 MHC 분자는 서로 다른 항원펩티드와 결합할 수 있음

 

○  한 항원펩티드는 서로 다른 MHC 분자와 결합할 수 있음

> HLA의 각 유전자좌에는 다수의 대립유전자가 존재하기 때문에, 사람이 가진 유전자중 가장 심한 다형성을 나타낸다.

> 혈청학적 방법으로 검출되는 항원의 종류만도 130여종 이상이며, 대립유전자의 종류는 61종에 이른다.

> HLA 유전자군에 속하는 여러 유전자는 제 6번 염색체 위에 서로 아주 근접해서 존재하므로, 부모에서 자식으로 유전될 때 동일 염색체상의 HLA 유전자들은 하나의 덩어리로 묶여 유전되며, 이렇게 묶여서 유전되는 대립유전자들의 조합을 HLA 일배체형(haplotype)이라고 한다.

> 각각의 개체는 부와 모 양측에서 각각의 HLA일배체형을 1개씩 유전받아 2개의 HLA 일배체형을 가지게 된다. 이러한 유전양상은 장기이식에 있어서, 어떤 가족구성원이 이식에 적합한지 예측하는데 매우 중요하다. 2명의 자녀간에 HLA가 완전히 일치할 확률은 25%이며, n명의 형제를 가지고 있는 환자에서 HLA가 완전히 일치하는 형제를 가질 확률은 1-(3/4)n이다.

 

이용분야

○ 혈소판불응증 : 다회수혈에 의해 항-HLA 항체가 형성되어 충분한 수의 혈소판을 공급해도 혈소판 수가 늘지 않게 되는 현상.

 

○ 이식편대숙주병(GVHD) : 수혈된 림프구가 수혈자의 HLA항원중 헌혈자가 갖지 않은 항원을 비자기로 인식, 공격하는 현상.

 

○ 장기이식 : 환자와 장기공여자 간의 HLA 적합도 검사를 통해 공여자를 선택.

 

○ 친자감별 : HLA 항원은, 다형성이 심하고 일배체형의 분포가 각 인구집단에 특이적, HLA검사 만으로 93%의 적중률을 보임.