교신저자：김성완, 130-702 서울 동대문구 회기동 1  경희대학교 의과대학 이비인후과학교실
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서     론

   알레르기비염은 전인구의 5~25%에 달하는 이비인후과 영역의 가장 흔한 질환 중 하나이다. 최근 연구에 의하면 통년성 알레르기비염 및 계절성과의 혼합감작이 증가되는 추세에 있으며 바퀴벌레가 도시에서의 통년성 알레르기비염과 천식의 주요 원인 중 하나라는 것이 보고되었다.¹⁾ 미국의 경우 특히 대도시 지역에 사는 아토피환자에서 바퀴벌레 감작률은 58%이상으로 매우 높았다.²⁾ 반면에 유럽에서는 상대적으로 감작률이 낮았는데 스위스의 경우 알레르기 환자의 6.3%, 스페인의 경우 25.7%, 프랑스의 경우 24.5%, 북유럽에서는 17~22%의 감작률을 보였다.³⁾
   바퀴는 분류학적으로 곤충강(Insecta), 바퀴목(Blattaria)에 속하는 벌레로 옥외 및 주가에 서식하는 벌레이다. 우리나라에서 발견되고 있는 주가성 바퀴에는 독일바퀴(Blattella germanica), 이질바퀴(Periplaneta americana), 먹바퀴(Periplaneta fuliginosa), 집바퀴(Periplaneta japonica) 등 4종이 있는데 이 중에서 독일바퀴가 전국적으로 가장 많이 분포하고 있을 뿐만 아니라 서식밀도 또한 매우 높다.⁴⁾ 최근 실시된 서울 및 수도권지역의 주거지 조사에서 바퀴벌레 항원이 주요항원으로 간주되고 있다.⁵⁾ 
   지금까지의 통년성 알레르기비염 원인항원에 대한 연구는 주로 집먼지 진드기에 관한 것들이었고 바퀴벌레 항원에 관한 연구는 적었다. 이에 본 연구에서는 알레르기 피부반응검사를 이용하여 바퀴벌레 항원에 의한 알레르기비염의 감작률과 동반항원의 빈도를 조사하고, 알레르기 피부반응검사에서 양성을 보인 환자들에서 multiple allergosorbent chemiluminescent assay(MAST-CLA) 및 Western blot를 실시하여 진단법을 분석하고자 한다.

대상 및 방법

대  상 
   대상은 2003년 1월부터 2003년 7월까지 경희대학교병원 알레르기 클리닉을 방문하여 맑은 콧물, 가려움증, 재채기, 코막힘 등의 증상을 호소하고 알레르기 피부반응검사에서 하나이상의 항원에 양성을 보여 알레르기비염으로 진단된 180명의 환자들이었다. 알레르기 피부반응검사에서 바퀴벌레 항원에 양성을 보인 환자는 54명(30%)이었다. 바퀴벌레 항원에 양성을 보인 환자들은 5세에서 67세(평균 34.5세)의 분포를 보였고, 성별분포는 남자가 37명 여자가 17명이었다(Table 1). 

피부반응검사
   피부반응검사는 일본 Torii사의 단자검사용 6종 시약(House dust, Dermatophagoides farinae, Cockroach mix, Candida, Aspergillus, Histamine)을 사용하여 환자의 전박부에 단자시험을 시행하였다. 히스타민용액을 양성 대조액으로 하였으며 나타난 팽진 및 홍반 반응의 최장경 및 이에 수직방향인 지름을 측정하여 평균한 값을 반응의 크기로 하고 양성 대조와의 반응 크기의 비로써 양성도를 판정하였다. 히스타민 대조액과 크기가 같은 경우를 3+로 기준하였고, 50%이상인 경우를 2+로 하여 그이상(2+, 3+, 4+)의 반응을 보이는 경우 양성으로 판정하였다. 

MAST 
   피부반응검사에서 바퀴벌레 항원에 양성을 보인 환자들 중 검사를 하지 못한 10명의 환자를 제외한 44명의 환자에서 MAST-CLA 방법으로 혈청검사를 하였다. MAST-CLA는 35개의 thread에 부착된 항원을 환자의 혈청, 효소부착 항 IgE, 광반응시약과 함께 차례로 배양한 후, 특정 IgE가 thread에 부착된 곳에서 일어나는 화학발광을 폴라로이드 필름에 노출시켜서 측정하는 방법으로 측정되는 각 항원에 대한 특이 IgE의 농도에 따라 0부터 4까지의 등급(0, nondetectable；1/0, very low；1, low；2, moderate；3, high；4, very high)을 배정하는 방식으로 결과를 보고 받았으며 이 가운데 2등급 이상의 농도를 보인 경우에 양성으로 판정하였다.

Western blot
   피부반응검사에서 양성을 보였으나 MAST에서 음성의 결과를 보인 환자 12명의 혈청을 Western blot을 시행하였다. 20배 running buffer 50 ml에 Super-Q water 950 ml를 섞어서 만든 running buffer을 사용한 5% SDS-Gel(Novex X-cell Ⅱ system)에 standard와 환자 sample을 200 V와 110 A/gel에 35분 동안 전기영동을 실시하였다. Polyvinylidene defluoride membrane(PVDF)을 5초 동안 methanol과, 5분 동안 Super-Q water, 15분 동안 1X transfer buffer(20X 용액에 methanol 100 ml, 산화방지제 1 ml, Super-Q water 849 ml를 혼합)에 담그었다. transfer unit를 30 V와 170 mA/gel에 1시간동안 처리 후 membrane을 줄로 잘랐다. Membrane을 Pierce Super Blocking Buffer에 1시간동안 차단하였고, 0.3% Tween에 PBS에서 각 5분씩 3번 세척하고 PBS에 각 5초 동안 2번 세척을 하였다. 2차 항체를 1：2000 무지방분유(nonfat milk)에 희석시키고 milk-antibody용액에 추가하였다. Membrane을 Pierce immunopure mental enhanced DAB물질을 사용할 때 membrane을 강화하여 CCD camera를 사용하여 blot을 스캔하였다. 

결     과

   알레르기비염으로 진단된 180명의 환자중에서 피부반응검사에서 바퀴벌레 항원에 양성을 보인 환자는 54명으로 30%의 분포를 보였다. 이들에서 바퀴벌레 항원과 동반되는 항원으로는 집먼지 진드기 항원(63%)이 가장 높은 빈도를 보였으며 집먼지 항원(33.3%), 캔디다 항원(13%), 아스퍼질로스(9.26%) 순이었고 바퀴벌레 항원 단독감작도 29.6%의 분포를 보였다(Fig. 1). 이 중 44명의 환자에서 시행한 MAST에서는 6명의 환자(13.6%)만이 양성을 보였고 1등급의 결과를 보인 환자도 7명에 불과했다. 피부반응 검사에서 바퀴벌레 항원에 양성을 보였으나 MAST에서 음성을 보인 12명 환자의 혈청으로 Western blot을 시행한 결과 2명의 혈청은 용혈되었고, 환자 10명 중 6명이 바퀴벌레 주요항원단백과는 반응하지 않았지만 minor band에서 반응을 하였다(Fig. 2).

고     찰

   바퀴벌레는 3억 5천만 년 전에 진화된 가장 오래되고 원시적인 곤충중 하나이며, 약 4천여 종이 현존한다. 지금까지 4천여 종이 알려져 있지만 대부분이 옥외생활을 하며 주가에 서식하는 종은 30여 종이 보고되었다.⁴⁾ 주가성 바퀴가 질병에 기여하는 정도는 직접적으로는 불쾌감이나 공포감을 비롯하여 잠자는 사람을 무는 것, 돌연변이 및 발암성 물질 분비 등이 있고 간접적으로는 박테리아, 바이러스, 윤충류, 곰팡이 등을 기계적으로 전파하는 것이 있다.⁴⁾ 적당한 온도와 습도가 유지되는 환경에서는 잘 적응해 살기 때문에 바퀴는 세계적으로 분포하고 한국에서도 단독 주택은 물론 아파트에서도 쉽게 발견되므로 국내외적으로 이에 대처하기 위해 많은 노력을 하고 있다. 바퀴 살충제가 많이 개발되어 바퀴의 효율적 퇴치가 가능하므로 바퀴의 구제는 간편해졌지만 바퀴의 잔유물은 집먼지 속에 남아 알레르기 항원이 된다는 보고가 있다.⁶⁾ 우리나라의 경우 서울 및 수도권 지역에서 시행된 조사에 의하면 바퀴 채집률은 36.5%였으며, 독일바퀴가 전체 바퀴 중 72.5%, 집바퀴 25.5%, 이질바퀴 2.3%의 순으로 수집되었다. 또한 가족구성원을 대상으로 한 알레르기 피부반응검사에서 양성률은 알레르기 환자군에서 독일바퀴 31.3%, 집바퀴 25.0%였으며 알레르기 병력이 없는 대조군에서 독일바퀴 26.4%, 집바퀴 22.6%로 나타났다. 그러나 이들과 바퀴 채집과는 상관이 없었다.⁵⁾ 
   본 연구에서 알레르기비염환자의 피부반응검사 감작률은 30%로 Kang 등⁷⁾이 보고한 22.8%, Lee 등⁸⁾이 보고한 11.4%, 홍⁹⁾이 보고한 16.3%보다 높은 감작률을 보였다. 또한 미국의 도시지역보다는 낮았고, 유럽에서의 감작률보다는 높았다. 이러한 결과는 통년성 알레르기비염 및 계절성과의 혼합감작에 의한 알레르기비염의 증가에 따라 실내 항원으로의 바퀴벌레의 중요성을 나타낸다 하겠다.
   MAST결과와 피부반응검사와의 연관성은 이견이 많아 낮게 보고된 것들^1)10)11)과 반면에 강한 연관성을 보고한 연구들이 있다.¹²⁾¹³⁾ Peruzzi 등¹²⁾은 이탈리아에서 피부반응검사에서 바퀴벌레 항원에 양성을 나타내는 환자의 73%가 바퀴벌레에 대한 IgE항체를 가진다고 하였고 Tsai 등¹³⁾은 싱가포르에서 바퀴벌레 IgE항체에 양성인 환자의 20%만이 피부반응검사에서 음성이었고 그 반대로 피부반응검사에서 바퀴벌레 항원에 양성인 환자의 18%만이 바퀴벌레 IgE를 가지지 않았다고 하였다. 본 연구에서는 피부반응검사에서 바퀴벌레 항원에 양성을 나타내는 환자의 13.6%만이 MAST에서 바퀴벌레 IgE를 가진다고 나타났다.
   Immunoblot결과에서는 분자량 12.5 kDa에서 110 kDa 범위를 가지는 독일바퀴의 전신추출물이 항원으로 입증되었다.¹⁴⁾ 미국에서는 독일바퀴의 주요항원이 Bla g Ⅰ(분자량 25~30 kDa)와 Bla g Ⅱ(분자량 36 kDa), 그리고 몇몇 고분자량의 항원이라고 알려져 있다.¹⁵⁾ 또한 미국바퀴의 주요항원으로 분자량 78과 72 kDa이 입증되었고,¹⁶⁾ 또 다른 연구에서는 분자량 63~65와 25.5 kDa가 입증되었다.¹⁷⁾ 한국에서는 분자량 76, 64, 50, 38, <14.5 kDa에서 IgE결합 band가 형성된다는 보고가 있어 주요항원에 대한 수정이 필요하다고 하였다.¹¹⁾ 본 연구에서 시행한 Western blot 결과 minor band에서 검출된 것은 주요 항원을 Bla g Ⅰ(27 kDa), Bla g Ⅱ(36 kDa), Per a Ⅰ(45, 47 kDa), Per a Ⅲ(72, 80 kDa)으로 간주하였기 때문이다. 또한 본 연구에서의 결과 32, 40, 51, 62, 160 kDa에서 주로 band가 형성되었는데 이는 한국에서 기존에 보고된 결과와도 틀린 내용이나 한국에서 바퀴벌레 항원의 단백에 대한 연구가 적고 본 연구에서도 검체의 수가 적어 향후 연구가 더 필요한 부분이다.
   개개인마다 또는 지역에 따라 감작되는 항원의 종류는 다양하기 때문에 알레르기 질환의 진단 및 치료를 시작함에 있어서 주요 항원의 입증은 매우 중요하다. 본 연구에서 피부반응검사, MAST, Western blot의 결과에 차이가 있는 것은 피부반응검사의 검사시약의 바퀴벌레 추출물 및 종류와 MAST의 혼합항원의 추출물 및 종류사이에 차이가 있고, Western blot에서 좀 더 많은 환자에서 입증이 된 것은 MAST보다 다양한 항원의 종류를 사용했기 때문이라고 생각된다. 또한 Western blot보다 MAST에서 사용된 알레르기 구성물질이 부족하여 MAST에서 사용되는 항원의 종류 및 혼합에 변화가 있어야 할 것이다.

결     론

   본 연구에서 바퀴벌레 항원은 알레르기비염 환자들의 피부반응검사에서 30%에서 감작되어 높은 감작률을 보였으며 통년성 알레르기비염 및 계절성과의 혼합감작에 의한 알레르기비염의 증가에 따라 실내 항원으로의 바퀴벌레의 중요성을 나타낸다 하겠다. 한국의 도시지역에서 바퀴벌레를 알레르기비염의 주요항원으로 간주해야 한다. 또한 MAST에서 사용되는 항원의 종류 및 혼합을 변화해서 MAST의 민감도를 높여야 바퀴벌레 항원에 의한 알레르기비염 진단에 도움이 될 것으로 생각된다. 향후의 연구에서는 한국에서 바퀴벌레 항원의 주요 단백을 규명하여야 할 것이다.

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