혈모세포증의 면역표현형 분석

최근 몇 년간 혈액학 연구의 괄목할 만한 진전은 현대 면역학적 방법과 말초혈액 및 골수 세포의 자동화된 분석 및 분류 수단인 유세포 분석기의 사용과 관련이 있습니다. 질병 기질 세포(혈액, 적골수, 림프절, 비장 등)에 대한 전통적인 형태학적 및 세포화학적 연구는 많은 경우, 특히 림프증식성 질환에서 형태학적으로 유사한 세포들 간의 다양한 변이체를 완전히 파악하고 병리학적 클론의 기원을 규명하는 것을 어렵게 합니다. 이러한 문제는 세포의 면역학적 특성을 연구함으로써만 해결할 수 있습니다. 조혈세포 분화의 각 단계는 고유한 항원 세트에 대응하며, 국제 분류에 따르면 이를 분화라고 하고 CD라고 불리는 분화 클러스터로 나뉩니다.

신생물성 변화에서는 정상 세포 발달의 어느 단계에서나 분화 차단이 발생할 수 있으며, 이로 인해 질병 기질을 결정하고 동일한 면역학적(또는 표현형적) 특성을 갖는 병리학적 세포 클론이 형성됩니다. 이러한 세포 마커를 연구함으로써, 세포의 면역학적 표현형을 기반으로 해당 질병의 형태와 변이를 파악하여 감별 진단을 내릴 수 있습니다. 이는 림프증식성 질환에서 가장 어려운데, 질병의 병리학적 기질을 형성하는 주요 세포가 형태학적으로 거의 동일한 세포이기 때문입니다.

표현형 분석은 단일클론 항체를 사용하여 세포벽에 분화 항원(수용체)이 존재하는지 여부를 통해 골수계, 단구계, 림프계열의 모세포 및 성숙 혈액 세포를 분류할 수 있도록 합니다. "신체 면역 상태 평가" 부분에서는 세포 표지자 연구의 특징과 진단적 가치에 대해 부분적으로 설명합니다. 아래에서는 혈모세포증 진단과 관련된 세포 항원 표지자에 대해 간략하게 설명합니다. 혈액 세포와 적골수 세포막에서 다음과 같은 항원(표지자)을 검출할 수 있습니다.

• CD2는 단량체성 막관통 당단백질입니다. 혈액 내를 순환하는 모든 T 림프구의 표면과 일부 NK 림프구에 존재합니다. CD2는 T 림프구의 선택적 활성화 과정에 관여합니다. 임상에서 단일클론 항체를 이용한 CD2 검출은 급성 T 세포 백혈병, 림프종, 만성 염증 및 면역결핍 질환의 표현형을 분석하는 데 사용됩니다.
• CD3는 항원 특이적 T 세포 수용체와 결합하는 단백질 복합체로, T 림프구의 주요 기능 표지자입니다. 활성화 신호가 세포막에서 세포질로 전달되는 것을 촉진합니다. CD3 측정은 급성 T 세포 백혈병, 림프종(비T 세포 림프종에서는 CD3가 발현되지 않음), 그리고 면역결핍 질환의 진단에 사용됩니다.
• CD4는 말초혈 림프구의 45%를 구성하는 T-헬퍼(유도 세포) 아종에서 발현되는 막관통 당단백질입니다. 흉선 림프구 발달 초기 단계에서 CD4 항원과 CD8 항원은 모든 피질 림프구에서 발현됩니다. 말초혈액의 성숙 CD4+ T-세포(T-헬퍼 세포)와 표현형이 유사한 수질 흉선세포는 이미 CD4 또는 CD8 수용체를 발현합니다. 말초혈액에서 최대 5%의 세포가 CD4와 CD8 마커를 모두 가지고 있습니다. 단핵구 계열의 일부 세포에서는 CD4의 미량 발현이 가능합니다. CD4는 균상식육종을 포함한 대부분의 T-세포 림프종과 HTLV 관련 T-세포 백혈병(HTLV - 인간 T-림프친화바이러스)에서 발현됩니다.
• CD5는 모든 성숙 T 림프구와 대부분의 흉선세포에 존재하는 단일 사슬 당단백질이며, B 림프구에서는 약하게 발현됩니다. CD5는 B세포 만성 림프구성 백혈병과 중심세포 림프종의 신생물 세포에서 검출됩니다. 여포성 림프종, 모세포 백혈병, 대세포 림프종과 같은 다른 유형의 악성 림프계 질환에서는 CD5가 발현되지 않습니다.
• CD7은 단일 사슬 단백질로, T 세포 분화의 가장 초기 지표입니다. T 림프구가 흉선으로 이동하기 전부터 프로-T 림프구에서 발현됩니다. CD7은 대부분의 NK 세포에서 검출되며, 단핵구에서는 약한 발현이 관찰됩니다. B 림프구와 과립구는 이 항원을 함유하지 않습니다. CD7 측정은 림프종, 소아 T 세포 림프모구 백혈병을 진단하는 데 사용됩니다.
• CD8은 이황화물 결합으로 연결된 두 개의 폴리펩타이드 사슬로 구성된 단백질입니다. 이 단백질은 말초 혈액 림프구의 20~35%를 차지하는 세포독성 T 림프구와 억제 T 림프구의 아집단에서 발현됩니다. 이 항원은 NK 림프구, 피질 흉선세포, 수질 흉선세포의 30%, 그리고 적골수 세포의 아집단에서도 발현됩니다. CD8은 T 억제인자의 함량을 정량화하기 위해 연구됩니다(위의 "혈액 내 억제 T 림프구" 섹션 참조).

• CD10은 세포막 관련 엔도펩티다아제입니다. CD10은 젊은 B 림프구와 피질 림프구의 아집단에서 발현됩니다. CD10은 모든 ALL 세포에서 발현됩니다.
• CD11c는 대식세포, 단핵구, 과립구, NK 세포 및 모세포 백혈병 세포의 세포막에 발현됩니다.
• CD13은 골수단핵구 계통 세포(전구 세포, 호중구, 호염기구, 호산구, 단핵구, 골수성 백혈병 세포)에서 발현되는 당단백질입니다. T 림프구, B 림프구, 적혈구, 혈소판에는 존재하지 않습니다.
• CD14는 표면 막 당단백질입니다. 주로 단핵구와 대식세포에서 발현됩니다. CD14는 말초 혈액과 골수에서 단핵구의 95% 이상에서 검출됩니다. 급성 골수성 백혈병에서는 CD14의 강한 발현이 관찰됩니다. 이 항원은 급성 및 만성 림프성 백혈병에서는 발현되지 않습니다.
• CD15는 올리고당입니다. 식세포작용과 화학주성에 관여합니다. 이 항원은 성숙 과립구와 베레조프스키-슈테른베르크 세포의 표면에 존재합니다. CD15 항원의 발현은 호지킨병에서 검출됩니다. 비호지킨 림프종에서는 대부분의 경우 CD15가 검출되지 않습니다.
• CD16은 과립구, 단핵구, 대식세포, 그리고 NK 세포의 표면에 발현됩니다. 이 항원을 발현하는 모든 림프구는 항체 의존성 세포독성을 나타냅니다. CD16은 만성 골수성 백혈병의 유형 분석 과정에서 NK 세포의 특성을 규명하기 위해 측정됩니다.
• CD19는 모든 말초 B 림프구와 모든 B 세포 전구세포에 존재하는 당단백질입니다. 형질세포에는 존재하지 않습니다. CD19는 B 세포의 가장 초기 표지자이며 B 세포 활성화 및 증식 조절에 중요한 역할을 합니다. CD19는 B 세포 유래 급성 백혈병의 모든 신생물 세포에서 발현되며, 일부 형태의 급성 단모세포 백혈병에도 존재합니다.
• CD20은 비당화 단백질입니다. B 림프구의 발생 과정에서 CD20 항원은 림프구의 B 세포 분화 전 단계에서 CD19 뒤에 나타납니다. 형질세포의 세포막에는 존재하지 않습니다. 급성 림프구성 백혈병(ALL), B 세포 만성 림프구성 백혈병, 모세포 백혈병, 버킷 림프종에서 발현되며, 급성 단모구성 백혈병에서도 매우 드물게 발현됩니다.
• CD21은 림프 기관의 B 림프구에 상당량, 말초혈액의 B 세포에 소량 존재하는 당단백질입니다. CD21은 엡스타인-바 바이러스의 수용체입니다.
• CD22는 두 개의 폴리펩타이드 사슬로 구성된 단백질입니다. 전구세포(전림프구)를 포함한 대부분의 B 림프구 세포막에서 발현됩니다. 활성화된 B 림프구(형질세포)에서는 항원이 발현되지 않습니다. CD22는 털세포 백혈병, 골수성 백혈병, 그리고 비T세포 급성 림프모구(ALL)에서 가장 뚜렷하게 발현됩니다.
• CD23은 활성화된 말초혈액 B 림프구에서 훨씬 더 많이 발현되는 당단백질입니다. CD23은 대식세포와 호산구에 의한 IgE 의존적 세포독성 및 식세포작용을 매개합니다.
• CD25는 IL-2에 대한 저친화도 수용체로 확인된 단일 사슬 당단백질입니다. 이 수용체는 활성화된 T 림프구에서 발현되며, 활성화된 B 세포에서는 발현 밀도가 더 낮습니다. 건강한 사람의 말초 혈액에서 이 항원은 림프구의 5% 이상에 존재합니다.
• CD29는 피브로넥틴 수용체입니다. 조직에 널리 분포하며 백혈구에서 발현됩니다. 말초혈액세포에서 CD29를 검출하여 CD4+CD29+ 표현형을 가진 T 세포 아형을 분류하는 데 사용하는데, 이를 제2형 헬퍼 T 세포(Th2)라고 합니다. 이 세포들은 림포카인을 생성하여 체액성 면역 반응에 참여합니다.
• CD33은 막관통 당단백질입니다. 골수계와 단핵구계 세포 표면에 존재합니다. 말초혈액에서는 단핵구 표면과, 그보다 적은 양으로 과립구 표면에도 존재합니다. 골수모세포, 전골수구, 골수세포를 포함한 적혈구 세포의 약 30%가 CD33을 발현합니다. 이 항원은 만능줄기세포의 세포막에는 존재하지 않습니다. CD33 측정은 골수계 기원의 백혈병 세포를 특성화하는 데 사용됩니다. 림프계와 적혈구 기원의 백혈병 세포는 CD33을 발현하지 않습니다.
• CD34는 단능성 줄기세포를 포함한 조혈 전구세포에서 발현되는 인산화당단백질입니다. Ag의 발현은 초기 전구세포에서 가장 두드러지며, 세포가 성숙함에 따라 마커 발현은 감소합니다. CD34는 내피세포에서도 발견됩니다. CD34 측정은 급성 골수성 백혈병 및 림프성 백혈병에서 세포를 특성화하는 데 사용됩니다. 만성 림프구성 백혈병 및 림프종에서는 CD34 항원 발현이 검출되지 않습니다.

• CD41a는 혈소판과 거핵구에서 발현됩니다. CD41a를 검출하는 단일클론 항체는 거핵모세포성 백혈병 진단에 사용됩니다. 글란츠만 혈소판무력증에서는 이 항원의 발현이 없거나 현저히 억제됩니다.
• CD42b는 두 개의 폴리펩타이드 사슬로 구성된 막 당단백질입니다. 이 마커는 혈소판과 거핵구 표면에서 검출됩니다. 임상에서 CD42b 검출은 혈소판병증(베르나르-술리에 증후군)을 진단하는 데 사용됩니다.
• CD45RA는 막관통 당단백질의 일종으로, 흔한 백혈구 항원입니다. B 림프구의 세포막, T 림프구의 세포막, 그리고 성숙 수질 흉선세포에서 발현됩니다. 과립구에서는 발현되지 않습니다.
• CD45RO는 흔한 백혈구 항원인 CD45RA의 저분자량 동종형입니다. 이 항원은 B 림프구, 단핵구, 대식세포의 아집단인 T 세포(기억 T 림프구)에서 검출됩니다. CD45RO에 대한 단일클론 항체는 대부분의 흉선세포, 휴지기 CD4+ 및 CD8+ T 림프구의 아집단, 그리고 성숙 활성화 T 세포와 상호작용합니다. 골수단핵구 유래 세포, 과립구, 단핵구도 이 항원을 보유합니다. 이 항원은 중심모세포성 림프종과 면역모세포성 림프종에서 검출됩니다.
• CD46은 O-글리코실화된 이량체입니다. 조직에 널리 분포하며 T 림프구와 B 림프구, 단핵구, 과립구, NK 세포, 혈소판, 내피 세포, 섬유아세포에서 발현되지만 적혈구 표면에는 존재하지 않습니다. CD46은 보체로부터 조직을 보호합니다.
• CD61은 혈소판 항원입니다. 말초혈액과 적골수의 혈소판뿐만 아니라 거핵구와 거핵모세포에서도 발현됩니다. CD61의 측정은 급성 거핵모세포성 백혈병의 표지자로 사용됩니다. 글란츠만 혈소판 무력증 환자에서는 항원 발현이 없거나 억제됩니다.
• CD95는 Fas 또는 APO-1이라고도 불리며, 종양괴사인자 수용체 계열에 속하는 막관통 당단백질입니다. 말초혈액의 T 림프구(CD4+ 및 CD8+)에서 상당량 발현되며, B 림프구와 NK 세포에서도 그보다 적게 발현됩니다. 이 항원은 과립구, 단핵구, 조직 세포, 그리고 종양세포에서도 발현됩니다. CD95가 Fas 리간드(CD95L)에 결합하면 세포의 세포자멸사가 유도됩니다.
• CD95L 또는 Fas 리간드는 종양괴사인자 수용체 계열에 속하는 막 단백질입니다. 이 항원은 세포독성 T 림프구, NK 세포, 그리고 매우 흔하게 종양 세포에서 발현되며, 세포 사멸의 주요 유도 인자입니다.
• HLA-DR은 인간 주조직적합복합체(HLA)의 클래스 II 분자의 단형 결정인자입니다. 이 마커는 랑게르한스 세포, 림프 기관의 수지상 세포, 특정 유형의 대식세포, B 림프구, 활성화된 T 세포, 그리고 흉선 상피 세포에서 발현됩니다. 이 마커 연구는 CD3+ HLA-DR+ 표현형을 가진 활성화된 T 림프구의 정량적 측정에 사용됩니다.

다양한 종류의 단일클론 항체를 표지자로 사용하면 특정 형태의 백혈병에 특징적인 세포의 표현형을 묘사하는 것이 가능합니다.

혈모세포증의 진단 및 감별 진단을 위한 면역표현형 검사법 외에도, 치료 과정에서 관해 상태와 잔여 백혈병 세포 수를 평가하는 데 면역표현형 검사법을 활용하는 것이 특히 중요한 것으로 입증되었습니다. 진단 기간 동안 모세포의 표현형 "초상화"를 파악함으로써, 이러한 마커를 사용하면 관해 기간 동안 백혈병 클론의 세포를 검출하고, 그 수의 증가를 통해 임상적 및 형태학적 징후가 나타나기 훨씬 전(1~4개월)에 재발 발생을 예측할 수 있습니다.

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