CD 항원 (cluster of differentiation antigen)은 각각의 단클론항체(monoclonal antibody)에 의해 인지되는 세포 분자입니다.
단클론항체는 항원 분자의 생화학적 특성과 세포 분포를 밝히는 데에 사용할 수 있습니다.
각 분자의 CD 번호, 종류는 단클론항체들을 교환하고 항체들이 사람의 세포나 세포 분자와 반응하는 능력을 비교하는 국제 회의를 통해 결정됩니다.
면역학이 발전하면서 다양한 단클론항체가 개발되어 항체에 의해 인식되는 많은 세포 표면 항원이 동정(identification)되면서, 동일한 항원과 반응하는 여러 항체간의 혼선을 피하기 위해 단클론항체를 체계적으로 분류하고 명명하게 되었습니다.
Human Leukocyte Differentiation Antigen (HLDA. 인간백혈구분화항원) 국제 워크샵 (프랑스 파리, 1982)에서 CD항원 체계가 도입되었습니다.
Cluster of differentiation (CD)란, 동일한 세포 표면 항원을 인지하는 유사한 단클론항체의 묶음이라고 정의했습니다.
유사한 항체들의 묶음에 각각 번호를 부여하여 명명하기로 했습니다.
처음에는 단클론항체군을 언급하는 데에 CD를 사용했는데 점차 표면 항원 자체의 이름으로 적용이 확대되었습니다.
현재 CD 항원 명명법은 단클론항체군 뿐아니라 세포 표면 항원의 표기에도 사용됩니다.
특정 항체군에 의해 인지되는 백혈구를 포함한 여러 세포에서 표현되는 표면 분자를 CD 분자, CD항원, CD 표지자 등으로 부릅니다.
CD 항원의 명명법(nomenclature)
CD 항원 명명법은 백혈구 세포의 표면 분자에 대한 단클론항체를 분류하는 데에 도입되어 T-cell(T림프구, T세포) 아형, 즉 CD4+ helper T-cell과 CD8+ cytotoxic T-cell에 처음으로 적용되었습니다.
이후 백혈구 외 다른 세포까지 확장되었습니다.
CD 항원 체계를 통해 세포의 계열, 분화 단계, 활성 상태 등을 분석할 수 있게 되었습니다.
이 CD항원 명명법에서는 두 개의 특이적인 단클론항체가 제시된 표면 분자에 결합한다면 이 표면 분자에 CD 번호를 부여합니다.
하지만 표면 분자의 특성이 밝혀지지 않았거나, 하나의 단클론항체만 결합하는 경우에는 잠정적인 명명이라는 뜻으로 소문자 'w'를 번호 앞에 붙입니다.
예를 들어 CDw12입니다.
CD45RA, CD45RO 등 CD번호 뒤에 붙는 대문자는 해당 표면 분자 세포외 도메인의 이어맞춤변이체(splice variant)를 표현한 것입니다.
CD1a, CD66b 등 CD번호 뒤의 소문자는 공통된 부분을 공유하는 분자나 같은 유전자군의 다른 구성원을 나타냅니다.
예를 들어 beta2 microglobulin을 공유하는 CD1a, CD1b, CD1c, CD1d, CD1e,
같은 유전자군의 다른 구성원인 CD66a, CD66b, CD66c, CD66d, CD66e, CD66f 등이 있습니다.
세포 집단에서 특정한 세포 아형이 CD 분자를 발현하거나 발현하지 않는 것은 위첨자로 + 또는 - 기호를 표기하여 표현합니다.
예를 들어 어떤 T림프구가, T림프구 관련 CD항원인 CD3, CD4, CD8 중에 어느 어느 것을 발현하는지 표현하려면 다음과 같습니다.
어떤 T림프구가, T림프구라서 당연히 CD3을 발현하고, 세포독성 T세포가 아니고 보조T세포라서 CD4를 발현하고 CD8은 발현하지 않는다는 뜻입니다.
CD 분자의 발현 강도는 위첨자로 high, low 등을 표기합니다.
현재까지 명명/부여된 CD번호는 2014년 10차 HLDA 10차 워크샵 기준으로 CD371입니다.
2019년에 HLDA 11차 워크샵이 있었는데 아직 결과는 확인되지 않습니다.
약 5년마다 워크샵이 개최됩니다.
CD항원 검사 방법
CD항원을 검사하는 방법은 단클론항체를 이용한 면역형광법이 대표적입니다.
전혈을 이용하여 단클론항체로 형광염색을 시행한 후에 적혈구를 용해시키고 남은 유핵세포들로 분석을 합니다.
또는 Ficoll-(Hy)paque 시약으로 원심분리하여 단핵세포를 분리한 후에 단클론항체로 형광염색을 시행한 후 분석합니다.
형광염색에 사용되는 색소는 다음과 같은 종류가 있습니다.
FITC: fluorescein isocyanate (초록색)
PE: phycoerythrin (주황색)
Texas red (빨간색)
Cyanin (초록색~밝은 청색)
형광현미경이나 유세포분석을 통해 분석합니다.
CD항원 검사 목적 (임상적 응용)
단클론항체의 장점은 다양한 세포의 항원을 분석할 수 있다는 것입니다.
즉 어떤 세포가 어떤 항원들을 발현하는지 알아낼 수 있습니다.
무슨 세포인지, 암세포인지 알기 위해서는 그 세포가 발현하는 항원의 종류를 파악하는 것이 큰 도움이 됩니다.
CD항원 검사의 용도, 적응증은 다음과 같습니다.
면역결핍질환의 진단 및 추적관찰
단클론항체 치료 환자의 모니터링
자동혈액분석기(혈소판 수 측정)
이식 거부반응, 이식편대숙주병 진단
자가면역질환 진단
감염질환 진단 및 추적관찰
면역치료
[관련 글]
2019/08/19 - [의학/진단검사의학] - 유세포분석 (flow cytometry) (2) 원리, 방법, 혈액질환, 검사 활용, 양성 기준
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