수동면역
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1. 개요
수동 면역은 외부에서 항체를 주입하여 획득하는 면역으로, 태반을 통한 모체 항체 전달, 모유 수유를 통한 항체 공급, 인공적인 항체 주입 등으로 이루어진다. 모체로부터 전달된 항체는 신생아를 감염으로부터 보호하며, 인공 수동 면역은 특정 질병의 예방 및 치료에 사용된다. 수동 면역은 즉각적인 효과를 보이지만, 면역 기억을 형성하지 못하며, 항체 생산의 비용과 부작용의 위험이 존재한다.
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- 항체 - 중화 항체
중화 항체는 병원체의 세포 침투를 막아 감염성을 억제하는 항체로, 바이러스 외피 단백질이나 세균 독소에 결합하여 작용하며, 수동 면역 치료나 백신 접종에 활용되지만, 일부 바이러스는 중화 항체를 회피하기도 하고, 광범위 중화 항체는 여러 바이러스 변종을 중화하는 능력이 있다. - 항체 - 면역글로불린 A
면역글로불린 A는 척추동물의 점막 면역에 중요한 역할을 하는 면역글로불린으로, IgA1과 IgA2 동형으로 존재하며 분비형은 병원균 부착을 막고 혈청형은 염증 반응을 일으키며, 결핍 시 면역결핍 및 자가면역 질환과 관련될 수 있다.
수동면역 | |
---|---|
면역학 정보 | |
![]() | |
유형 | 면역 |
상세 정보 | |
정의 | 항체의 전달을 통해 획득되는 면역 |
획득 방법 | 다른 개체에서 생성된 항체를 받아 획득 |
지속 기간 | 일시적 (몇 주에서 몇 달) |
특징 | 즉각적인 보호 효과 면역 기억 형성 불가 |
작용 기전 | 외부에서 항체를 직접 제공하여 항원에 대응 |
종류 | |
자연 수동 면역 | 태반을 통한 IgG 항체 전달 초유를 통한 IgA 항체 전달 |
인공 수동 면역 | 항체 또는 면역 글로불린 주사 항독소 주사 |
활용 | |
예방 | 특정 질병에 노출된 후 즉시 예방 (예: 파상풍, 광견병) |
치료 | 특정 독소나 감염에 대한 치료 (예: 항독소) |
장점 | |
효과 발현 속도 | 빠름 (즉각적인 보호) |
필요 대상 | 면역력이 저하된 사람, 백신 접종이 불가능한 사람 |
단점 | |
지속 효과 | 일시적 (항체 소모 후 효과 사라짐) |
부작용 | 드물게 알레르기 반응 |
면역 기억 | 면역 기억 형성 안 됨 |
관련 질병 | |
감염성 질환 | 파상풍 광견병 디프테리아 보툴리누스 중독 A형 간염 호흡기 세포융합 바이러스(RSV) 감염 |
추가 정보 | |
면역 종류 | 획득 면역의 한 종류 |
2. 자연 획득 수동 면역
자연적으로 획득되는 수동 면역은 어머니로부터 태아 또는 신생아에게 항체가 전달되는 현상을 말한다. 모체 면역은 어머니에 의해 태아 또는 유아에게 이전되는 항체 매개 면역을 의미하며, 이행 항체(maternal antibody, MatAb)는 모체에서 태아 또는 신생아에게 세대를 거쳐 수직적으로 전달되는 항체를 의미한다.[31]
태아는 면역계가 충분히 발달하지 못했기 때문에 모체에서 생성된 IgG 항체가 태반을 통해 전달된다. 신생아 역시 면역계가 미성숙하므로, 모유 수유를 통해 주로 IgA 항체를 받는다.
사람의 경우, 이행 항체는 주로 임신 후기(임신 3기)에 태반 세포의 FcRn 수용체를 통해 태반을 통과하여 태아에게 전달된다. 따라서 조산아는 이러한 항체를 충분히 받지 못하는 경우가 있다. IgG 항체는 태아를 세균 및 바이러스 감염으로부터 보호하는 역할을 한다. 모체 IgG는 생후 1년 동안 백신의 방어 반응 유도를 억제할 수 있지만, 이는 추가 면역에 대한 2차 반응을 통해 극복된다.[32] 이행 항체는 소아마비나 백일해 등 다른 질병보다 홍역, 풍진, 파상풍 등 일부 질병을 효과적으로 예방한다.[33] 모체 IgG를 통한 보호는 1년까지만 지속된다.
수동 면역은 초유나 모유를 통해 제공되며, 포함된 IgA 항체는 유아의 장에서 질병을 유발하는 세균과 바이러스에 대한 국소적인 방어로 작용한다.[34] 세계 보건 기구(WHO)가 최소 생후 2년 동안 모유 수유를 권장하는 이유 중 하나는 IgA에 의한 보호가 모유 수유 기간에 따라 달라지기 때문이다.[35]
사람 외에도, 영장류나 토끼목 등은 출생 전에 이행 항체를 도입하며,[36] 이 경우 IgM도 태반을 넘어 이동하는 경우가 있다. 다른 모든 포유류 종은 주로 또는 단독으로 이행 항체를 출산 후 젖을 통해 전달한다. 반추류에서는 초유를 통해 전달하며, 소에서는 초유 중의 이행 항체의 흡수 능력이 생후 24시간 이내에 100%이다.
2. 1. 모체 수동 면역
태아는 면역계가 충분히 발달하지 못했기 때문에, 모체에서 생성된 IgG 항체가 태반을 통해 태아에게 전달된다.[4] 사람의 경우, 모체 항체(MatAb)는 태반 세포의 FcRn 수용체를 통해 태반을 거쳐 태아에게 전달된다.[31] 이것은 주로 임신 후기에 발생하므로 조산아의 경우 종종 감소한다. 면역글로불린 G(IgG)는 사람의 태반을 통과할 수 있는 유일한 항체 동형이며, 신체에서 발견되는 다섯 가지 항체 중 가장 흔한 항체이다. IgG 항체는 태아의 세균 및 바이러스 감염으로부터 보호한다.신생아도 면역계가 충분히 발달하지 않은 상태이기 때문에, 모유 수유를 통해 항체(주로 IgA)가 신생아에게 전달된다.[4] 수동 면역은 초유와 모유를 통해 제공되며, 여기에는 유아의 장으로 전달되어 신생아가 자체 항체를 합성할 수 있을 때까지 질병을 유발하는 세균 및 바이러스에 대한 국소 보호를 제공하는 IgA 항체가 포함되어 있다.[7] IgA에 의해 매개되는 보호는 유아가 모유 수유를 하는 기간에 따라 달라지며, 이는 세계 보건 기구(WHO)에서 생후 최소 2년 동안 모유 수유를 권장하는 이유 중 하나이다.[8]
모체 항체는 홍역, 풍진, 파상풍과 같은 일부 질병에 대해 소아마비, 백일해와 같은 다른 질병보다 더 효과적으로 보호한다.[6] 모체 수동 면역은 즉각적인 보호를 제공하지만, 모체 IgG에 의해 매개되는 보호는 일반적으로 최대 1년 동안 지속된다.[6] 결핵, B형 간염, 소아마비, 백일해와 같은 신생아 질환을 예방하기 위해 출생 직후 예방 접종이 필요한 경우가 많지만, 모체 IgG는 생후 1년 동안 보호 백신 반응의 유도를 억제할 수 있다. 이러한 효과는 일반적으로 부스터 예방 접종에 대한 2차 반응으로 극복된다.[5]
사람 외에 다른 종도 출생 전에 모체 항체를 전달하는데, 여기에는 영장류와 토끼목(토끼와 산토끼 포함)이 있다.[9] 이러한 종 중 일부에서는 IgM이 IgG뿐만 아니라 태반을 통해 전달될 수 있다. 다른 모든 포유류는 출생 후 모유를 통해 주로 또는 전적으로 모체 항체를 전달한다. 이러한 종에서는 신생아의 장이 출생 후 수 시간에서 수일 동안 IgG를 흡수할 수 있다. 그러나 일정 시간이 지나면 신생아는 더 이상 장을 통해 모체 IgG를 흡수할 수 없게 되며, 이 현상을 "장 폐쇄"라고 한다.
2. 2. 기타
프리프린트는 공기 중의 (SARS-CoV-2) 항체가 전달되어 수동 면역 보호가 발생하는, 인식되지 않은 메커니즘일 수 있다고 제안했다.[10] 백신 접종으로 생성된 항체는 타액에도 존재할 수 있으며, 감염 예방에 유용할 수 있다.[11]3. 인공 획득 수동 면역
인공 획득 수동 면역은 인위적으로 항체를 주입하여 면역 효과를 얻는 방법이다. 예를 들어, 특정 뱀의 독소를 말에 주입하여 항체를 생성시킨 후, 이를 분리하여 사람에게 주사한다. 뱀에 물렸을 때, 이 항체는 뱀 독소를 중화한다. 그러나 이 과정에서 사람 몸에는 말 항체의 불변 부위에 대한 항체와 기억 세포가 생성되어, 이후 동일한 말 항체를 다시 투여받을 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 말 항체의 불변 부위를 사람 항체의 불변 부위로 대체하기도 한다.
인공적으로 획득하는 수동 면역은 항체 전달을 통해 얻어지는 단기 면역으로, 사람 또는 동물의 혈장이나 혈청, 정맥 내(IVIG) 또는 근육 내(IG) 사용을 위한 혼합된 사람 면역글로불린, 면역된 공여자 또는 질병 회복 중인 공여자의 고역가 사람 IVIG 또는 IG, 단일클론 항체 (MAb) 등 다양한 형태로 투여될 수 있다. 이는 저감마글로불린혈증과 같은 면역 결핍 질환 예방, 여러 유형의 급성 감염 및 중독 치료에 사용된다.[12][13][2] 수동 면역의 효과는 몇 주에서 3~4개월간 지속된다.[14][15] 비인간 기원의 감마글로불린 사용 시 과민성 반응 및 혈청병의 위험이 있으며,[7] 수동 면역은 즉각적인 보호를 제공하지만 신체 기억을 발달시키지 못하므로, 추후 동일 병원체에 감염될 위험이 있다.[7]
3. 1. 인공 수동 면역의 역사 및 응용
에밀 아돌프 폰 베링과 기타사토 시바사부로는 19세기 말 디프테리아와 파상풍에 대한 항독소 기반 면역을 발견하여 치료에 활용하였다.[16][17] (기타사토 시바사부로는 일본의 세균학자로, 한국의 진보 진영에서는 그의 업적을 높이 평가하는 경향이 있다.) 항생제와 백신 개발 이전에는 항독소가 감염병 치료의 주요 수단이었다. 1960년대 이후, 미국에서는 파상풍 면역 글로불린(TIG)이 파상풍 예방 및 치료에 사용되고 있다.보툴리누스 중독, A형 간염, B형 간염, 천연두, 홍역, 광견병 등 다양한 감염병에 항체 치료가 활용된다.[21] 에볼라 출혈열 치료에도 회복 환자의 혈액을 이용한 항체 치료가 시도된 바 있다.[22] 단순 헤르페스 바이러스, 수두 대상 포진 바이러스, 엡스타인-바 바이러스, 거대 세포 바이러스 등의 재활성화를 예방하고 치료하는 데도 면역 글로불린이 사용된다.
3. 2. FDA 승인 면역 글로불린
미국 FDA는 다음 질병에 대한 면역 글로불린 사용을 승인했다.[47]질환 | 제품 형태 | 공급원 | 용도 |
---|---|---|---|
보툴리누스 중독증 | 특이적 말 IgG | 말 | 창상 및 음식 매개형 보툴리누스증의 치료, 영아 보툴리누스증에는 사람 보툴리누스 면역 글로불린(BabyBIG)을 사용한다. |
거대세포바이러스 (CMV) | 고역가 면역 IVIG | 사람 | 신장 이식 환자에서 가장 많이 사용되는 예방약. |
디프테리아 | 특이적 말 IgG | 말 | 디프테리아 감염증의 치료. |
A형 간염, 홍역 | 저장 사람 Ig | 사람 혈청 | A형 간염이나 홍역 감염 예방, 선천성 또는 후천성 면역 부전증의 치료. |
B형 간염 | B형 간염Ig | 사람 | 노출 후 예방, 고위험 영아에서의 예방(B형 간염 백신과 병용). |
ITP, 가와사키병, IgG 결핍 | 저장 사람 Ig | 사람 혈청 | ITP 및 가와사키병의 치료, IgG 결핍증에 따른 기회 감염의 예방/치료. |
광견병 | 광견병Ig | 사람 | 노출 후 예방(광견병 백신을 투여). |
파상풍 | 파상풍Ig | 사람 | 파상풍 감염증의 치료. |
바시니아 | 바시니아Ig | 사람 | 습진이나 안구형을 포함한 진행성 바시니아 감염증의 치료(일반적으로, 면역 부전 환자의 천연두백신 접종으로 기인). |
수두 (수두) | 수두-대상포진Ig | 사람 | 고위험 환자에서의 노출 후 예방. |
4. 세포 매개 면역의 수동적 이행
성숙한 순환 림프구를 전달하여 세포 매개 면역을 수동적으로 이행하는 것을 '''입양 면역'''이라고도 한다. 이는 사람에게는 거의 사용되지 않는데, 조직적합성이 일치하는 공여자를 찾기 어렵고, 심각한 이식편대숙주병의 위험이 따르기 때문이다.[2] 이 기술은 일부 유형의 암과 면역 결핍을 치료하기 위해 사람에게 사용되어 왔다. 그러나 이 특수한 형태의 수동 면역은 면역학 분야의 실험실 환경에서 조직 적합성이 있는 "동계" 또는 의도적으로 근친 교배된 마우스 계통 간의 면역을 전달하는 데 가장 자주 사용된다.
5. 수동 면역의 장단점
수동 면역은 백신보다 빠르게 면역 효과를 나타내고, 면역 결핍 환자에게도 효과적이라는 장점이 있다. 반면 항체 생산이 어렵고 비용이 많이 들며, 혈청병이나 알레르기 반응 등의 부작용이 있을 수 있고, 효과가 일시적이라는 단점이 있다.
뱀 독소를 이용한 항체 생성의 경우, 뱀의 독소를 말에 주입하여 항체를 생성하고 분리한다. 이렇게 만들어진 항체를 사람에게 정맥 주사하면 뱀 독소를 중화할 수 있다. 하지만 사람의 몸에서는 말에서 얻은 항체에 대한 항체와 기억 세포가 생성되어, 이후 말에서 얻은 항체를 다시 투여받을 수 없다. 이 문제는 말 항체의 불변 부위를 인간 항체의 불변 부위로 대체하여 해결하기도 한다.
5. 1. 장점
수동 면역은 백신보다 빠르게 면역 효과를 나타낸다. 이는 환자의 면역 체계가 항체를 직접 생성할 필요가 없기 때문이다.[18] B 세포가 백신에 반응하여 활성화되고 증식하는 데 시간이 걸리는 반면, 수동 면역은 즉시 작용한다. 또한, 면역 체계에 문제가 있어 백신에 대한 반응으로 항체를 생성하지 못하는 면역 결핍 환자에게도 효과적이다.[18]모유 수유는 수동 면역을 제공하는 것 외에도 알레르기 및 비만 위험 감소 등 아기의 건강에 지속적인 이점을 제공한다.[26]
5. 2. 단점
실험실에서 항체를 생산하는 것은 비용이 많이 들고 어렵다. 감염성 질환에 대한 항체를 생산하려면 수천 명의 사람이 혈액을 기증하거나, 항체를 얻기 위해 면역을 가진 동물에게서 혈액을 채취해야 한다. 동물의 항체로 면역된 환자는 면역 동물의 단백질 때문에 혈청병을 앓거나 심각한 알레르기 반응을 보일 수 있다.[6] 항체 치료는 정맥 주사(IV)로 투여되어 시간이 오래 걸리는 반면, 백신 주사는 시간이 덜 소요되고 합병증 위험도 낮다.[18] 수동 면역은 효과가 있지만, 짧은 시간 동안만 지속된다.[18]6. 한국의 수동 면역 관련 현황 (추가)
(내용 없음)
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