소아알레르기호흡기 : 제 권제4 호, pp~, 년 ) 집먼지진드기알레르겐의다양한측정법비교 중앙대학교의과대학, 중앙대학교의과대학소아과학교실 순천향대학교의과대학소아과학교실, 성균관대학교의과대학삼성서울병원소아청소년과 하종목ㆍ김상원ㆍ김지현ㆍ임인석ㆍ신미용 ㆍ한영신 ㆍ안강모 ㆍ이상일 Comparison of Methods for Measuring House Dust Mite Allergens Jong Mok Ha, Sang Won Kim, M.D., Ji Hyun Kim, M.D., Ph.D. In Seok Lim, M.D., Ph.D., Mee Yong Shin, M.D., Ph.D. Young Shin Han, Ph.D., Kang Mo Ahn, M.D., Ph.D. and Sang-Il Lee, M.D., Ph.D. Chung-Ang University College of Medicine Department of Pediatrics, Chung-Ang University College of Medicine Department of Pediatrics, College of Medicine, Soonchunhyang University, Bucheon Department of Pediatrics, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine Purpose : This study was conducted to evaluate the accuracy of semiquantitative tests targeting house dust mite (HDM) allergens. Methods : Thirty-nine dust samples were collected from the homes of 4 patients. These samples were evaluated using the following semi-quantitative tests: Rapid test for Mite Allergen R, Acarex R, Mitey checker R, and SD CHECK Quick Mite Test R. The samples were then assayed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for Der p, Der f and group allergens. Finally, the results from the 4 kits were compared and the correlation with ELISA was determined. Results : Concentrations of HDM allergens determined using Acarex R were associated with those of SD CHECK Quick Mite Test R and Mitey checker R, (P =.4 and.5, respectively; ρ=.454 and.9, respectively). The concentrations determined by SD CHECK Quick Mite Test R were associated with those of Mitey checker R and Rapid test for Mite Allergen R (P =. and., respectively; ρ=.4 and.58, respectively). There was also a significant correlation between the results obtained using Mitey checker R and Rapid test for Mite Allergen R (P =., ρ=.). The Der f levels were associated with the concentrations determined by SD CHECK Quick Mite Test R, Mitey checker R and Rapid test for Mite Allergen R (P =.,. and.5, respectively; ρ=.47,.544 and.48, respectively). Group allergen levels were associated with the concentrations determined by SD CHECK Quick Mite Test R and Rapid test for Mite Allergen R (P =.9 and.8, respectively; ρ=.74 and.4, respectively). Conclusion : Four popular semiquantitative test kits may be adequate for detecting HDM allergens at home. However, quality assurance is needed for clinical usage because they showed variable sensitivity and specificity. [Pediatr Allergy Respir Dis(Korea) ;:-] Key Words : Dermatophagoides Allergens, House Dust 본연구는 9 년앤드류스 ( 주) 지원금에의한연구임. 접수 : 년 월 일, 승인 : 년 8월 일책임저자 : 김지현, 서울시용산구한강로 가 5-7 중앙대용산병원소아청소년과 Tel : )748-984 Fax : )795-498 E-mail : narimy@hanmail.net 서 국내에서호흡기알레르기질환의가장중요한실내알 론 - -
하종목들 : 집먼지진드기측정법 레르겐은집먼지진드기로,, ) 소아호흡기알레르기환자의 8% 이상과성인환자의약 % 전후에서집먼지진드기 항원에대한알레르기피부시험에양성결과를나타낸 다. -) 일반적으로알레르기고위험군의경우먼지 g 당 제군집먼지진드기알레르겐 μg 또는 마리이상일 때감작될위험이높아지고, 4) 집먼지진드기수는천식발병 에상당한영향을주는것으로알려져있다. 5) 집먼지진드기 에대한노출차단을통해감작율이나천식환자의기관지 과민성이감소되는것으로밝혀져, ) 실내의집먼지진드기 농도를측정하는것은알레르겐회피를위한대책을마련하 고감작수준을낮추기위한중요한자료로쓰일수있다. 처음동정된집먼지진드기의주요알레르겐은 Dermatophagoides pteronyssinus allergen (Der p ) 으로, 7) cysteine proteinase 와염기서열이유사하고기능적으로 효소의활성을나타낸다. 8, 9) 이후의연구들을통하여밝혀 진집먼지진드기알레르겐들은현재제 군(Der p 과 Der f ) 과제 군(Der p 와 Der f ) 으로일컬어지고있다. 4) 가장대표적인집먼지진드기알레르겐의농도측정방법은 제군과 군에대한 two site monoclonal antibody en- zyme-linked immunosorbent assay (ELISA) 이다. ) ELISA 는 년이후대부분의연구에서집먼지진드기 알레르겐농도측정도구로사용되어왔으며, 가장적합한 기준으로여겨지고있다. ) 하지만 ELISA 는상대적으로 시간과비용이많이요구될뿐아니라가정에서실험실과 같은환경을조성하고그에상응하는정확성과정밀도를가 진결과를도출하기어려워, 가정에서의측정과응용이힘들 다는단점이있다. ) 따라서시중에서는특정한알레르겐이 나집먼지진드기의물질대사에의해배출되는항원에대한 항체를검출하는반정량적측정시약을판매하고있다. 국내에서도이러한방법을이용한시약판매와이를이 용한측정대행업체들이증가하고있는실정이지만이들 사이의상관성과정확성에대해서는규명된바가거의없다. 따라서본연구에서는국내에유통되고있는반정량적시약 들간의관련성을알아보고, 가장신뢰받고있는정량적방 법인 ELISA 와의비교를통해그정확성을알아보고자하였 다.. 연구대상 대상및방법 9 년 월부터 년 월까지호흡기혹은알레르기 증상으로본원외래를방문한소아환자중가정내집먼지 진드기농도의측정을원하는 4명의 9개측정장소를대 상으로하였다.. 집먼지채집과집먼지추출액제조 채집장소는대상군가정에서소아가주로사용하는침 구류로하였다. 대상소아들의가정을방문하여진공청소기 (Majestic, 5 W, HMI industries Co., USA) 의 흡입구에 μ m pore size 의필터를부착하고 m 크 기의주형을이용하여먼지를채집하였다. 이후밀폐된비닐 봉지에넣어이송하여먼지의무게를달고추출액을만들 때까지 -4 에서보관하였다. 채집한먼지샘플들을 55 μm 크기의체를이용하여고운먼지를골라낸후 mg 을덜어.5% Tween in phosphate buffered saline (PBS-T), ph 7.4. ml을넣어 시간동안혼합하였다. 각각의샘플들을,5 rpm 에서 분간원심분리한후상 층액만을새로운튜브에옮겨 - 에서보관하였다. ELISA 에의한분석전까지. ELISA에의한 Der p, Der f, 제군집먼지진드기알레르겐측정 Der p, Der f, 제군집먼지진드기알레르겐의농도 는 two-site ELISA 법(Indoor biotechnologies, Cardiff, UK) 을이용하여측정하였다. 단클론항체를 5 mm car- bonate-bicarbonate buffer (ph 9.) 에 :, 으로희 석하여 9 well plate 에 μ L씩넣고 4 에서 8시간 동안코팅하고세척한후, % bovine serum albumin in PBS-T (% BSA-PBS-T) 를 μl씩넣고상온에서 분동안비특이적단백결합을차단시킨다음세척하였다. Standard 는 5 ng/ml 에서 배씩희석하여.5 ng/ml 까 지준비한후먼지추출액과같이 well 에 μl씩넣어 상온에서 시간반응시켜세척하였고, biotinylated anti- 제군 mab 4C을 :, 으로희석하여 μl씩넣고 상온에서 시간반응시킨후세척하였다. Streptavidin- peroxidase (Sigma, St Louis, MO, USA) 를 :, 으 로희석하여 μl씩넣고 분동안상온에서반응시킨 후세척하고 ABTS solution ( mm,'-azino-di-( ethylbenzthiazoline sulfonic acid), 7 mm citrate phosphate buffer, ph 4., :, % H O ) 을이용하여 발색하였다. 이후 45 nm에서흡광도.-.4 에도달할 때까지기다렸다가판독하였다. 측정의최저한계는집먼지 g 당. μg 이었으며, 최고한계는없었다. - 7 -
Jong Mok Ha, et al. : Comparison of Methods for Measuring HDM Allergens 4. 반정량적측정 ) Rapid test for Mite Allergen R (Indoor biotechno- logies, Cardiff, UK): 각채집장소에서먼지포집기 (dust collector) 내로필터를삽입하고진공흡입기끝에단단하 게고정시킨후먼지를채집하여뚜껑을닫았다. 키트내에 들어있는 % BSA-PBS-T 용액이잘섞이도록 분간흔 들어 4분간세워두고기다렸다가 cassette 의점적부위에 5 방울을떨어뜨렸다. 분간기다렸다가나타난줄의색깔 강도를대조선과비교하여 에서 까지 4단계로판독하였 다. ) Acarex R (Allergopharma, Reinbek, Germany): 채집한집먼지를제공되어있는 alkaline alcohol 용액과섞 어 strip 에묻혀 분간기다렸다가 에서 까지 4단계로판 독하였다. ) Mitey checker R (Sumika Enviro-Science, Co., Ltd., Hyogo, Japan): 채집한집먼지를. M phosphate buffer ml과섞어 strip 에묻혀 분간기다렸다가대조 선과비교하여 에서 까지 4 단계로판독하였다. 4) SD CHECK Quick Mite Test R (Standard Diag- nostics Inc., Yongin): 포장되어있는면봉을이용하여채 집장소에서 분간긁어먼지를채취하고시약이들어있는 병에넣어 회간돌린후잘섞어주었다. Cassette 의점적 부위에 방울을떨어뜨린후 분간기다렸다가나타난줄 의색깔강도를대조선과비교하여 에서 까지 단계로판 독하였다. 4. 통계방법 통계분석은 SPSS. (Chicago, USA) 을이용하여 Spearman 상관분석을시행하였다. P value <.5 를통 계적으로의미있는것으로하였다. 결 Der p 의농도는 9개측정장소모두에서. μg/g 과 dust 미만으로나왔고 Der f 의경우.± 4. ( 범위 -., 중앙값.) μg/g dust 였다. Der f 이감작의기준 으로알려져있는. μg/g dust 을넘는측정장소는모두 5 가구였다. 제군알레르겐의농도는.±. ( 범위 -.8, 중앙값 ) μg/g dust 였다. Acarex R 의경우측정결과가모두농도, 으로판독 되어저농도를반영하지못했고, Rapid test for Mite Allergen R (Rapid test R ) 의경우 과 로만판독되어고농도 를반영하지못하는것으로나타났다.(Table ) Acarex R 는 SD CHECK Quick Mite Test R (SD CHECK R ) 및 Mitey checker R 의측정결과와상관관계가 있는것으로나타났으나 (P =.4,.5, ρ=.454,.9), Rapid test R 의결과와는관련이없었다.(P =.94) SD CHECK R, Mitey checker R, Rapid test R 의측정결과 사이에도서로상관관계가있었다.(P =.,., ρ=.4,.58, P =., ρ=.) (Table ) Der p 의농도는모두. μg/g dust 미만으로측정되 어반정량적제품들과 ELISA 로측정한 Der f, 제군알 레르겐농도사이의상관성을분석하였다. Acarex R 는 Der f 및제군알레르겐의농도모두와 관련이없었고,(P =.8,.57) SD CHECK R 는 Der f 및제군알레르겐의농도모두와뚜렷한상관성을나타 냈다.(P =.,.9, ρ=.47,.74) Mitey chec - ker R 는 ELISA 로측정한 Der f 의농도와상관관계가있 었으나,(P =., ρ=.544) 제군알레르겐의농도와는 관련이없었다.(P =.5) Rapid test R 는 Der f 및제 군알레르겐의농도모두와상관관계를보였다.(P =.5,.8, ρ=.48,.4) (Table ) 각제품에서 ELISA 로측정한 Der f 의농도. μg/g dust 이상을예측할수있는민감도와특이도는 Acarex R 제품의경우 등급이상을기준치로했을때각각.%, 5.%, SD CHECK R 의경우 등급이상을기준치로했을 때각각.%, 97.% 이었고, Mitey checker R 의경우 등급이상을기준치로했을때각각 8.%, 85.%, Rapid test R 의경우 등급이상을기준치로했을때각각 8.%, 7.5% 이었다.(Table 4) Table. House Dust Mite Allergen Levels Evaluated by Semi-quantitative Methods (n=9) Allergen levels Acarex R SD CHECK Quick Mite Test R Mitey checker R Rapid test for Mite Allergen R 4 5 9 4 7-8 -
하종목들 : 집먼지진드기측정법 고 본연구는국내에시판되는 4가지종류의반정량적집먼 지진드기측정시약들사이의상관성분석과 ELISA 와의비 교를시행한국내의첫번째연구이다. 집먼지진드기에대한 노출을차단함으로써감작율을낮출수있으므로, ) 간단한 반정량적측정시약을이용하여가정내집먼지진드기농도 를평가하면알레르기고위험군의환경에서알레르겐을줄 이고효율성을확인하는기회를얻을수있다. 따라서상용 화된반정량적방법들의신뢰성을검증하여알레르겐회피 요법의바탕이되는자료를제시하는데이연구의중요성이 있다고하겠다. 그결과를보면제품 Acarex R 와 Rapid test R 를제외한 찰 제품사이에상관관계가있으며, 제품별로적절한기준치를 설정했을때 7% 이상의민감도와특이도를나타내는것으 로나타났다. 하지만 Acarex R 제품의경우측정결과가모 Table. Spearman's Correlation Coefficients Between ELISA and Semi-quantitative Measurements Variables Der f Acarex R SD CHECK Quick Mite Test R Mitey checker R Rapid test for Mite Allergen R P <.5 P <..58.47.544.48 Group allergen.9.74.4.4 Table. Spearman's Correlation Coefficients among Semi-quantitative Methods for House Dust Mite Measurement R SD CHECK Rapid test for Variables Acarex R Mitey checkerr Quick Mite Test Mite Allergen R Acarex R SD CHECK Quick Mite Test R Mitey checker R Rapid test for Mite Allergen R..454.9.7.454..4.58.9.4...7.58.. P <.5 P <. Table 4. Results of Semi-quantitative Measurements in Comparison with Der f Levels Evaluated by ELISA Products Levels Der f ( μg/g dust) <.. Sensitivity (%) Specificity (%) Acarex R SD CHECK Quick Mite Test R Mitey checker R Rapid test for Mite Allergen R 7 4 9 4.. 4. 8. 8. 8. 5. 97. 7. 97. 85. 55.9 97. 94. 7.5 Cut-off value: the level or more - 9 -
Jong Mok Ha, et al. : Comparison of Methods for Measuring HDM Allergens 두농도, 에치우쳐있었고, Rapid test R 의경우대부분 이 과 에치우쳐있어각제품에따라저농도와고농도를 제대로반영하지못하는것으로파악되었다. 또한이연구를 통하여집먼지진드기에대한감작의기준으로알려져있는 각제품별먼지 g 당제군집먼지진드기알레르겐 μg 을 4) 예측할수있는등급을확인하고검증하였다. 본연구 에서검증된키트들을사용하여정기적으로실내집먼지진 드기알레르겐의양을측정하고노출을줄인다면감작및 알레르기질환의예방에도도움이될것이다. 본연구에서사용된제품들은집먼지진드기알레르겐을 항원- 항체반응을이용해검출해내거나특정한화학물질과 의반응을통해검출하는방법을이용하여빠른시간내에 판독이가능한반정량적검사방법들이다. 국내유통되는반 정량적측정도구들중 Rapid test R, Mitey checker R 는제 군알레르겐을검출하며 Acarex test R 는집먼지진드기 대사산물인구아닌 (guanine) 과반응하도록고안되어있 다., ) 이전의연구에서도 Rapid test R 는제군알레르겐 과의상관성이있음을보고하였으며, ) 본연구에서는통계 적유의수준에근접하였다. Acarex test R 와 Mitey Checker R 의비교연구에서는두가지반정량적검사법사이에 상관관계가있으며, ELISA 로측정한제군알레르겐농도 와도연관되어있음을발표하였으나,, ) 본연구의경우 각각의알레르겐을서로다르게측정할수있어절대적상 관성비교는어려울것으로판단한다. SD CHECK Quick Mite Test R 의경우는집먼지진드기알레르겐을검출하도 록고안되어있으나, 제작배경과타당성에대하여발표한 논문은거의없는실정이다. 본연구의결과에서는 ELISA 를이용하여측정한제군 과 군알레르겐농도사이에상관성이없었고, 각각의반정 량적측정방법역시제군알레르겐보다 Der f 과상관관 계를보였다. 이는본연구에서검출된제군알레르겐의농 도가 Der f 보다 / 이상낮은데기인하는것으로판단 되며, 이전의연구에서도제군과 군알레르겐의비율이 배까지차이가나는것으로보고하였다. ) 제군알레르 겐은집먼지진드기의분변에포함되어있고, 제군알레르 겐은집먼지진드기의생식및탈피와관련된단백으로, 제 군알레르겐이제군알레르겐보다지속적으로만들어지기 때문일것이라고추론되고있다. 4, 5) 대규모연구에서는 알레르겐의노출이높은경우에제군과 군알레르겐사이 에상관관계가있는것으로나타났으며, ) 많은역학조사에 서알레르겐의노출지표를제군알레르겐을기준으로할 뿐아니라제군알레르겐을검출하는반정량적방법을이 용한측정지표들과 ELISA 를이용한농도비교에서도제 군알레르겐을이용하고있다., ) 제군알레르겐의경우 에는구조면에서염기서열이 9% 이상유사하고교차반응 이가능하여, 제군알레르겐처럼 Der p 와 Der f 를따 4, ) 로측정하지않았다. 본연구의결과에서구아닌을측정하는시약의경우판 독결과가고농도에치우쳐있었는데, 구아닌이집먼지진드 기에서만생성되는물질이아니라적은양이라도거미나새 와같은다른동물에서도생산되어집먼지에방출할수있 기때문으로보인다. 7) 반정량적측정방법은경제적이고빠른시간내에간단 하게결과를도출할수있는장점이있지만, 기준이되는선 의색과비교할때주관적영향을받기쉽고관찰자사이에 오류가있을수있는단점이있다. 따라서본연구에서는한 명의관찰자가판독시높은신뢰도를나타냈다는기존의연 구결과, 8) 를바탕으로한명의연구원이판독을담당하 도록하였다. 본연구의제한점으로는비교적검체의수가많지않고 ELISA 방법으로측정한제군알레르겐의농도가낮은범 위를나타냈다는것이다. 또한반정량적측정의경우채집 된집먼지의밀도와불균질성이영향을미칠수있어, ) 이 영향을완전히배제할수없다고하겠다. 이를극복하기위 해서는더많은가정을대상으로한비교연구와함께환경 관리가반정량적측정방법상의알레르겐농도변화에영향 을미치는지에대한연구가필요할것이다. 결론적으로, 본연구를통해국내에서판매되고있는반 정량적집먼지진드기농도측정시약간의상관성이확인되 었으나민감도와특이도의경우제품별로차이가있어이에 대한대책마련이필요할것으로판단된다. 요 목적 : 반정량적집먼지진드기농도측정시약판매와 이를이용한측정대행업체들이증가하고있는실정이지만 이들사이의상관성과정확성에대해서는규명된바가거의 없다. 따라서국내에유통되고있는반정량적시약들간의 관련성을알아보고, ELISA 와의비교를통해그정확성을 알아보고자하였다. 방법 : 호흡기혹은알레르기증상으로본원외래를방 문한소아환자 4명의 9개침구류를대상으로국내에유 통되는 약 4가지반정량적측정시약을이용하여집먼지진드 기농도를측정하고 ELISA 로 Der p, Der f, 제군집 - -
하종목들 : 집먼지진드기측정법 먼지진드기알레르겐을측정한뒤비교분석하였다. 결과 : 제품 Acarex R 와 Rapid test for Mite Allergen R 를제외한제품들사이에상관관계가있는것으로나타났 다. ELISA 로측정한 Der f 농도와 SD CHECK Quick Mite Test R, Mitey checker R, Rapid test for Mite Allergen R 사이에상관성을나타냈고, Acarex R 의결과와는관 련이없었다. 제군알레르겐의농도는 SD CHECK Quick Mite Test R, Rapid test for Mite Allergen R 의결과와상 관관계가있었으나, Acarex R, Mitey checker R 의결과와 는관련이없었다. 결론 : 국내에서판매되고있는반정량적집먼지진드기 농도측정시약들간의상관성이확인되었으나민감도와특 이도의경우제품별로차이가있어이에대한대책마련이 필요할것으로판단된다. 참고문헌 ) Kim TB, Kim KM, Kim SH, Kang HR, Chang YS, Kim CW, et al. Sensitization rates for inhalant allergens in Korea; a multi-center study. Korean J Asthma Allergy Clin Immunol ;:48-9. ) Kim KH, Kim KT, Lee SK, Park HS, Lee YM, Nahm DH, et al. Sensitization rates for inhalant allergens in patients with respiratory allergy in Busan. Korean J Asthma Allergy Clin Immunol 5;5:59-. ) Kim YJ, Han JE, Kang IJ. Change of inhalant allergen sensitization in children with allergic respiratory diseases during recent years. Korean J Asthma Allergy Clin Immunol 4; 4:4-. 4) Thomas AE. Indoor Allergens. In: Adkinson NF J, editor. Middleton's allergy: Principles and practice: Mosby, :557-7. 5) Platts-Mills TA, Rakes G, Heymann PW. The relevance of allergen exposure to the development of asthma in childhood. J Allergy Clin Immunol ;5:S5-8. ) Htut T, Higenbottam TW, Gill GW, Darwin R, Anderson PB, Syed N. Eradication of house dust mite from homes of atopic asthmatic subjects: a double-blind trial. J Allergy Clin Immunol ;7:55-. 7) Chapman MD, Platts-Mills TA. Purification and characterization of the major allergen from Dermatophagoides pteronyssinus-antigen P. J Immunol 98;5:587-9. 8) Stewart GA, Thompson PJ. The biochemistry of common aeroallergens. Clin Exp Allergy 99;:-44. 9) Wan H, Winton HL, Soeller C, Gruenert DC, Thompson PJ, Cannell MB, et al. Quantitative structural and biochemical analyses of tight junction dynamics following exposure of epithelial cells to house dust mite allergen Der p. Clin Exp Allergy ;:85-98. ) Platts-Mills TA, Vervloet D, Thomas WR, Aalberse RC, Chapman MD. Indoor allergens and asthma: report of the Third International Workshop. J Allergy Clin Immunol 997;:S-4. ) Tsay A, Williams L, Mitchell EB, Chapman MD. A rapid test for detection of mite allergens in homes. Clin Exp Allergy ;:59-. ) Yasuaki S, Yoshihiko N, Yoshihiko S, Toshihiro I, Hitoshi E, Hikaro K, et al. Comparative study of simple semiquantitative dust mite allergen tests. Environ Health Prev Med 7;:87-9. ) Haouichat H, Pauli G, Ott M, Hedelin G, de Blay F, Verot A, et al. Controlling indoor mite exposure: the relevance of the Acarex test. Indoor Built Environ ;:9-5. 4) Mueller GA, Smith AM, Williams DC, Jr., Hakkaart GA, Aalberse RC, Chapman MD, et al. Expression and secondary structure determination by NMR methods of the major house dust mite allergen Der p. J Biol Chem 997;7: 89-8. 5) Thomas WR, Chua KY. The major mite allergen Der p --a secretion of the male mite reproductive tract? Clin Exp Allergy 995;5:7-9. ) Chapman MD, Vailes LD, Ichikawa K. Immunoassays for indoor allergens. Clin Rev Allergy Immunol ;8:85-. 7) Kalpakhoglu AF, Misirhigil Z, Gubruz L, Demirel YS. Evaluation of exposure to mite allergens; flotation, ELISA and Acarex comparative study. Allergol Immunopathol (Madr) 99;4:48-5. 8) Tanaka A, Ishikawa T, Moriwaki Y, Hirota S, Uehara K. A study on evaluation of a quick determining method for mite allergens. Jpn J School Health ;44:9-. - -