IgE - immunoblot Inhibition 과 ELISA - inhibition Test 를 이용한 메밀과 쌀 항원의 교차항원성에 관한 연구 = A Study on the Cross - allergenicity between Buckwheat and Rice Flour Using IgE - immunoblot Inhibition and ELISA - inhibition Test

국문 초록 (Abstract)

목 적 : 메밀은 알레르기 항원성이 매우 강한 식품 알레르겐으로서 기관지 천식, 아토피성 피부염, 급성 두드러기, 아나필락시 ??등의 원인이 된다 한편 쌀은 우리나라에서는 안전한 저알레르기 식품으로 알려져 있으며, 따라서 식품 알레르기 환자에서 안심하고 식이할 수 있는 기본 식품으로 고려되고 있다. 그러나 일본의 경우는 아주 드물게 쌀 알레르기 환자가 보고된 바 있으며, 우리나라의 경우도 임상적인 쌀 알레르기의 보고는 없으나, 쌀 항원에 혈청학적 검사 혹은 알레르기 피부시험 상 양성 반응을 보이는 경우가 있다. 이에 본 연구에서는 메밀 항원과 쌀 항원사이의 교차 항원성이 있는지를 알아보고자 하였다.
방 법 : 아주대학교 부속병원 소아과에 내원하여 시행한 알레르기 피부시험 결과 메밀 항원에 강양성을 보인 환자중 경구, 혹은 기관지 유발시험을 시행 받고 양성 반응을 보였던 5명의 메밀 알레르기 환자의 혈청을 이용하였다. 이 중 2명은 알레르기 피부시험상 쌀 항원에도 양성을 보였으나 쌀 섭취시 증상의 악화가 없었던 메밀 알레르기 환자였다. 메밀 및 쌀의 조항원을 이용하여 SBS-PAGE를 시행하여 항원의 띠를 비교하였고, 환자의 혈청과 항원을 이용하여 IgE-immunoblot 및 immunoblot-inhibition test와 ELISA inhibition test를 시행하여 교차 항원성의 정도와 주된 교차 항원성을 보이는 단백의 띠를 부분적으로 규명하여 보았다.
결 과 : SDS-PAGE에 의하여 메밀의 조항원에서는 13개 이상의 단백띠가, 쌀의 조항원에서는 9개 이상의 단백띠가 관찰되었다. IgE-immunoblot 결과 혈청 IgE와 결합하는 메밀의 단백띠는 4 kDa에서 120 kDa에 걸쳐 21개 이상의 띠가 관찰되었는데, 경구 감작의 경우에는 120, 100, 98, 84, 79, 74, 70, 61, 59, 53, 47, 41, 36, 34, M3l, 24, 22, 12-8, 6, 5, 및 4 kDa의 항원이 혈청 IgE 와 결합함을 관찰할 수 있었다. 또한 호흡기를 통한 감작의 경우에는 59, 53, 50, 47, 41, 36, 34, 6, 4 kDa의 항원과의 결함이 관찰되었다. 이중 59 kDa의 항원-항체 결합은 비특이적 결합으로 생각되었다. IgE-immunoblot inhibition test 결과 22 kDa의 메밀 항원은 쌀 항원에 의하여 강하게 억제되었고, 8 kDa의 항원도 미약하나마 쌀 항원에 의하여 억제되는 양상을 보였다.
ELISA inhibition test 결과 메밀의 IgE-ELISA는 고농도의 메밀과 쌀 항원에 의하여 각각 및 이상 억제됨을 알 수 있었다. 메밀을 억제제로 사용한 ELISA-inhibition test에 비하여 쌀을 억제제로 사용한 경우 10% 정도의 낮은 억제 정도를 보였고, 반응을 50% 억제시키는 억제제의 정도는 메밀의 경우 10 ㎍/mL이었고, 쌀의 경우는 10-100 ㎍/mL이었다.
결 론 : 본 연구의 결과로 미루어 보아 알레르기 피부시험이나 혈청 내 항원 특이 IgE 항체를 측정함에 있어서 교차항원성에 의한 쌀 항원에 대한 위양성 반응이 있을 수 있음을 규명할 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose : Buckwheat is one of the potent allergenic foods, whereas rice is considered as the safest and hypoallergenic food in Korea. However rice can be a causative food allergen, and several report about allergic reactions to rice in Japan. And it is partially true that there is some cross-allergenicity among cereal allergens such as buckwheat, barley, wheat, rice. So, we should consider a false positive reaction to rice during allergic skin tests, especially in cereal allergic patients. We found that a part of buckwheat allergic children showed positive skin reactions to rice antigens, without any allergic reactions after rice ingestion. Therefore the positive skin test results to rice were considered as the false positive reactions due to cross-allergenicity with buckwheat allergen. To evaluate this possibility, we undertook this study. Methods : To evaluate the cross-allergenicity between rice and buckwheat antigens. With the buckwheat sensitive sera and crude extracts of buckwheat flour and rice flour obtained in Korea, we carried out SDS-PAGE analysis, IgE immunoblot, IgE-immouoblot inhibition test and ELISA inhibition test. Results : Buckwheat extract showed more than 13 antigenic bands and rice extract showed more than 9 bands by SDS-PAGE analysis. IgE immunoblot revealed at least 20 IgE-binding components(ranged 120-4 kDa) with buckwheat extract. IgE-binding capacity of 22 kDa buckwheat component was markedly inhibited by rice extract and 8 kDa component was inhibited slightly. Using IgE ELISA inhibition test, we confirmed buckwheat IgE-ELISA was profoundly inhibited by rice extract, and 50% inhibition was shown in 10-100 ug/ml concentration of rice extract. Conclusion : Taken together, the positive reactions to rice antigen would be shown by the result of cross-allergenicity of rice with buckwheat antigen.