Purification of cystic fluid antigen of Taenia solium metacestodes by affinity chromatography using monoclonal antibody and its antigenic characterization

단세포군항체에 의한 유구낭미충 낭액 특이항원의 순수분리 및 항원특성 관찰

This study was undertaken to purify cystic fluid (CF) antigen of Taenia solium metacestodes by affinity chromatogaphy using specific monoclonal antibody(McAb) and to characterize the antigenicity of the purified antigen. The hybridoma cell lines, prepared by fusion between mouse plasmacytoma and spleen cells from BALB/c mice immunized with CF, secreted antibodies reacting to various helminthic antigens. Majority of cell lines reacted to CF only but some also reacted to parenchymal antigen of T. solium metacestodes, adult T. saginata, sparganum, hydatid cystic fluid, Paragonimus westermani and Clonorchis sinensis, either in combination with CF, other antigens or independently. Cloned cells derived from monoclonal lines also produced antibodies reacting either to CF only or to other helminthes in combination or independently. These results indicated that CF of T. solium metacestodes contained proteins which possessed antigenic determinants not only specific to CF but also cross reactive with the afore-mentioned helminthes. CF of T. solium metacestodes was purified by affinity chromatography using the McAb which reacted to CF and parenchymal antigens. The affinity-purified antigen (A-Ag) and unbound pool CF (U-Ag) were separated. A-Ag showed 2 protein bands by disc-PAGE whereas CF exhibited 6 bands and U-Ag consisted of all bands CF had. The diagnostic significance of A-Ag was evaluated by ELISA in human neurocysticercosis and other helminthic and neurologic diseases. By A-Ag, the levels of the specific IgG antibody, as shown by absorbance in sera and CSF, were lower than those of CF and U-Ag. Accordingly, the sensitivity was about 70% of CF and U-Ag. However, the nonspecific positive reactions to CF and U-Ag, observed in sparganosis, T. saginata infection and paragonimiasis did not occur when A-Ag was used. These results indicated that the affinity-purified A-Ag had the higher specificity but the lower sensitivity as a diagnostic antigen in cysticercosis, probably because it only detected a single or limited numbers of monospecific antibodies among the diverse polyclonal antibodies produced in the patients with neurocysticercosis.

이 연구는 특이 단세포군항체를 이용하여 친화 크로마토그래피를 실시함으로써 유구낭미충의 낭액에 특이한 항원을 순수분리하고 분리한 항원의 진단용 항원으로서의 특성을 관찰하고자 실시하였다. 유구낭미충 낭액을 BALB/c 마우스에 면역시켜 얻은 비장세포와 마우스 형질세포종을 융합하여 얻은 하이브리도마세포가 분비하는 항체의 항원 결합특이성을 면역효소측정 법으로 먼저 관찰하였다. 하이브리도마 세포는 대부분(54.9%) 유구낭미충 낭액에만 반응하는 항체를 생산하였다. 그러나 낭액항원과 기타 기생충항원에 같이 반응하는 항체 또는 기타 기생충항원 한가지에만 반응하는 항체등을 분비하는 하이브리도마세포 집락도 있었다. 무한대 희석법으로 하이브리도마세포를 희석 분주하여 단세포배양을 하였다. 이 경우에도 배양액에 분비한 단세포군 항체는 낭액항원에만 반응하는 경우에 대부분이었으나 기타 기생충 항원에 반응하는 단세포군 항체도 얻을 수 있었다. 따라서 유구낭미충 낭액에는 낭액에 특이한 항원결정기 이외에 유구낭미충의 두절 및 낭벽항원, 무구조충 및 간흡충등과 같은 항원결정기도 갖고 있음을 알 수 있었다. 단세포군 항체중 낭액항원과 가장 높은 항원항체 반응을 일으키며 두절 및 낭벽항원에도 약한 반응을 보였던 단세포군 항체를 선택하고 이를 이용하여 친화 크로마토그래피를 시행하였다. 낭액항원은 순수분리항원(A-Ag) 및 단세포군 항체와 결합하지 않았던 단백질의 총합(U-Ag)으로 분리하였다. 폴리아크릴아마이드 젤 전기영동법으로 낭액항원, A-Ag 및 U-Ag의 단백질 조성을 관찰한 바 낭액항원과 U-Ag는 6개의 band로 되어 있었으나 A-Ag은 band A 및 band C 두가지로 구성되어 있고 그중 대부분은 band C이었다. 순수분리한 A-Ag의 진단용 항원으로서의 가치를 면역효소측정법으로 관찰하였다. 낭액항원을 이용하여 혈청 및 뇌척수액내 IgG 항체가가 양성이었던 뇌유구낭미충증 환자에 대하여 A-Ag(같은 단백질함량)를 항원으로 면역효소측정법을 실시한 바 민감도는 낭액 항원이나 U-Ag에 비하여 70%로 낮아졌다. 그러나 낭액항원 및 U-Ag이 무구조충 감염자, 스파르가눔증 환자 및 체흡충증 환자에 대해 나타내는 교차반응이 A-Ag를 항원으로 사용하였을 때에는 모두 사라졌다. 이와같은 결과에서 단세포군 항체를 친화 크로마토그래피의 반응고리로 사용하여 순수분리한 항원은 유구낭미충 낭액항원중 특이한 항원결정기를 갖는 단백질로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 그러나 순수분리항원은 유구낭미충증 환자의 혈청 및 뇌척수액에 존재하는 다세포기원 항체증 A-Ag의 특이항원결정기에만 반응하는 단세포군 항체 하나 또는 몇가지와만 반응하게 함으로써 특이성은 높아지나 혈청학적 민감도는 저하하였다고 판단하였다.