Jr(a+) 항원은 고빈도 항원 중 하나로 JR 혈액형군에 속하는 유일한 항원이다. Jr(a+) 항원의 존재는 1970년 최초로 보고되었는데 당시 보고에서 고빈도항원을 가지는 5명의 환자에서 상호 간의 적혈구에만 반응하지 않는 동종항체가 동정되었고 기존 혈액형군과의 연관성이 확인되지 않았다. 이러한 새로운 혈액형군은 환자 중 한 명의 이름(Rose Jacobs)을 따서 JR 혈액형군으로 명명되었다. 일부에서 JR 혈액형군을 Junior 혈액형군으로 소개하는 사례를 볼 수 있는데 이는 이름의 유사성으로 인한 오해에서 비롯된 것으로 생각된다[1,2].
Jr(a+) 항원은 ATP-binding cassette, subfamily G, member 2 (ABCG2) 단백질에 존재하는 항원이다. ABCG2 단백질은 세포막에 존재하는 수송체로 이전에는 유방암에서의 다약제 내성과 연관된 것으로 알려졌으며[3] 이후 다양한 암세포에서 약물의 세포외 배출을 통한 다약제 내성기전을 가지는 것이 확인되었다. ABCG2는 체내 다양한 조직들에서 발현되는데 태반, 소장상피, 대장상피, 간, 유선조직, 담낭, 폐포, 전립선, 자궁, 췌장, 부신, 신장 등에 분포한다[4-7]. 위장관, 뇌혈관장벽, 태반 등 정상 조직에 분포하는 ABCG2는 생체이물(xenobiotics) 및 독성물질의 배출을 통해 신체를 보호하는 역할을 가진 것으로 생각된다[8]. 또한 조혈모세포에 높게 발현되며 분화 과정 중 감소하는 양상을 보여 줄기세포 표지자로 사용될 수 있음과 동시에 줄기세포의 줄기세포능 유지에도 역할을 하는 것으로 추측된다[9,10]. 적혈구에 발현되는 ABCG2는 제대혈에서 신생아 및 성인에 비해 높은 발현을 보이며 재태주수에 따라 점차 감소하는 양상을 보인다[11].
Jr(a–) 표현형은 상염색체 열성의 유전양상을 보이며[1] 이는 이후 JR 혈액형군의 표현형과 연관된 유전자인
2012년 두 그룹의 연구진에서 동시에
Jr(a+) 항원은 고빈도항원으로 대부분의 인종에서 99% 이상의 높은 빈도를 보인다. Jr(a–) 항원은 일본인에서 가장 흔한 것으로 알려져 있으며 그 외 한국, 중국을 포함한 동아시아권에서도 그 외 국가들에 비해 비교적 흔한 것으로 알려져 있다. 일본인 집단을 대상으로 조사한 결과에 따르면 일본인 중 Jr(a–) 표현형 비율은 0.026∼0.07%으로 보고되었다[16,23-25]. 최근 유전체 데이터를 이용한 인구집단 내 특정 혈액형의 빈도 조사가 가능해졌으며 이를 활용하여 한국인에서의 Jr(a–) 항원의 빈도를 추정한 연구들이 시행되었고 한국인에서의 빈도는 0.02∼0.045%로 추정되었다[21,26]. 그 외 국가에서 Jr(a–) 표현형을 가지는 환자가 발견된 보고[27-30]들이 있으나 아시아권에 비해서는 그 빈도가 낮은 것으로 생각된다[2].
Anti-Jra 항체는 수혈 혹은 임신 등에 의해 발생할 수 있다. Anti-Jra 항체에 의한 태아신생아용혈질환(hemolytic disease of the fetus and newborn) 관련 보고들을 살펴보면 대다수의 산모에서 기존의 임신력이 있는 것을 확인할 수 있으며[25], 실제로 임신력이 있는 여성들에서 anti-Jra 항체가 더 흔하게 발생한다는 보고도 있다[31]. 하지만 일부 보고에서는 기존의 임신력이 없는 초산부에서도 anti-Jra 항체가 발견된 사례도 있다[32-34].
Anti-Jra 항체는 태아신생아용혈질환을 일으킬 수 있는 것으로 보고되어 있으며 대개의 경우 경미한 증상을 보이나 일부에서 심한 용혈을 보인 사례들도 있다. 태아신생아용혈질환에 대한 기존 보고는 Katsuragi 등[25]과 Kim 등[35]의 보고에서 잘 정리하여 소개하고 있다. 산모에서 anti-Jra 항체가 검출된 사례는 국내에서 3건 보고된 바 있으며 1건에서는 태아신생아용혈질환이 발생하지 않았고[36], 1건에서는 경도의 용혈이 발생하였으며[32], 1건에서는 자궁 내 수혈 및 출생 후 교환수혈도 실시하였으나 환자가 사망한 사례도 있었다[35].
위의 사례들과 같이 anti-Jra 항체를 가지는 산모들에서 태아신생아용혈질환의 발생 여부가 다르거나 질환의 중증도가 매우 다양하게 나타나기 때문에, 이러한 현상의 원인을 파악하고자 하는 연구들이 시행되었다. Anti-Jra 항체로 인한 태아신생아용혈질환 사례 일부에서 단핵구단층분석법(monocyte monolayer assay, MMA) 혹은 탐식능검사가 시행되었는데, 대다수의 사례에서 음성 결과를 보여 태아신생아용혈질환의 발생 여부 및 중증도를 예측하기는 어렵다고 여겨진다[11,25,37-39]. 탐식능검사의 결과와 대부분의 사례에서 용혈의 증거가 저명하지 않은 점 등에 근거하여 anti-Jra 항체에 동반하여 나타나는 태아 및 신생아의 빈혈이 용혈보다는 anti-Jra 항체에 의한 적혈구 생성 억제에 의한 것이라는 의견도 있다[37]. 두 연구팀에서 anti-Jra 항체를 가지는 환자 혈청 처리 후 적혈구 생성능 검사를 시행하였는데 상반된 결과를 보여[11,37] anti-Jra 항체에 의한 적혈구 생성 억제 여부에 관하여는 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.
Anti-Jra 항체 역가와 태아신생아용혈질환 중증도의 관계도 명확하지 않다. 기존 보고들에서 다양한 범위의 anti-Jra 항체 역가를 가지는 사례들이 보고되었는데 그중 높은 역가(1:2,048)를 가지는 산모에서 경증의 용혈만 관찰된 사례[27]가 있는 반면에 비교적 낮은 역가(1:8)에서 자궁 내 수혈이 필요했다는 보고도 있다[37]. Anti-Jra 항체에 의한 태아신생아용혈질환 사례들에 대한 보고 다수에서도 항체 역가는 중등도와 연관성이 낮다고 보고하고 있다[25,40]. 한 보고에서 anti-Jra 항체를 가지는 산모의 태아 혹은 신생아가 Jr(a–) 표현형을 보인 사례도 있었다. 해당 사례에서 유전형 검사 결과는 Jr(a+)에 해당하는 결과를 보였고, 출생 후 일정 시간이 경과한 후 시행한 검사에서는 Jr(a+) 항원이 정상적으로 발현되었다[25]. 이 사례를 근거로 하여 anti-Jra 항체에 의한 면역 압력으로 인한 Jr(a+) 항원 발현의 억제 현상 가능성도 제시된 바 있다[40]. 태아 적혈구의 ABCG2 발현은 개인 간 편차가 매우 심한 것으로 보고되었는데[11], 이는 anti-Jra 항체에 의한 태아신생아용혈질환의 중증도가 다양하게 나타나는 것과 연관되었을 수 있다. ABCG2 발현은 태아 적혈구에서 성인 적혈구보다 높게 나타나는데[11,20], 이는 임신기간 중 점차 감소하는 양상을 보인다[11].
Anti-Jra 항체가 검출되는 환자에서 적혈구제제 수혈이 필요한 경우, 일부를 제외하고는 Jr(a–) 혈액을 구하기가 매우 어렵기 때문에 불가피하게 Jr(a+) 적혈구를 수혈하게 되는 경우가 있으며 이에 대한 사례들이 보고되어 있다(Table 1). Anti-Jra 항체가 용혈수혈반응(hemolytic transfusion reaction)을 일으킨 사례들이 보고된 바 있으나, 적혈구제제 수혈을 받은 anti-Jra 항체를 가지는 환자에서 용혈수혈반응이 발생하지 않은 사례들도 보고되고 있어 anti-Jra 항체와 용혈수혈반응의 연관성은 명확하지 않다. 1976년 Kendall [28]은 Cr51 radioisotope 표지된 적혈구 10 mL를 anti-Jra 항체를 가진 환자에게 투여 후 수혈된 적혈구의 생존을 추적하였는데 측정된 반감기는 80분이었으며 수혈 24시간 후에는 수혈된 적혈구가 모두 사라졌다고 보고하였다. 1986년 Bacon 등[41]은 anti-Jra 항체를 가진 환자에게 1,500 mL의 최소부적합 전혈을 수혈한 사례를 보고하였고, 해당 보고에서는 수혈 35일 경과 후 Jr(a+) 적혈구가 더 이상 존재하지 않았으나 환자에게서 용혈의 증거는 발견되지 않았다. 이외 4건의 보고에서도 Jr(a+) 적혈구가 용혈수혈반응을 일으키지 않았으며 [36,42-44] 3건의 보고에서는 지연성 용혈수혈반응이 보고되었으나 대부분 용혈의 정도가 경미하였으며 별다른 조치가 필요하지 않았다[45-47]. 하지만 3명의 환자에 대한 보고에서는 급성용혈수혈반응이 보고된 사례가 있어 anti-Jra 항체를 가지는 환자에 대한 적혈구제제 수혈 시 주의가 필요함을 보여주고 있다[42,44]. 급성용혈수혈반응을 보인 사례 중 1건에서는 대동맥류 수술 시 2단위의 최소부적합 적혈구제제를 수혈하였고 용혈수혈반응이 나타나지 않았으나 수술 후 7일째 추가로 1단위의 최소부적합 적혈구제제 수혈 후 급성용혈수혈반응으로 의심되는 증상들이 나타난 바 있다[42]. 지연성 용혈수혈반응이 나타난 2건의 보고에서도 최초 수혈 시에는 용혈이 나타나지 않다가 추가로 수혈하였을 때 용혈수혈반응이 나타난 사례가 있는 점을 고려하면 이전 수혈로 인한 기억반응으로 anti-Jra 항체 역가가 상승하여 용혈이 발생하는 것으로 추정된다[46,47]. 하지만, 태아신생아용혈질환에서와 마찬가지로 Jr(a+) 혈액 수혈로 인한 용혈수혈반응과 수혈 전 anti-Jra 항체역가와의 연관성은 명확하지 않다. 이전 사례 보고들에서의 anti-Jra 역가는 1:4∼1:64로 다양하게 보고되었으나, 용혈수혈반응과 역가와의 연관성은 없는 것으로 보인다. 단핵구단층분석법 결과와 Jr(a+) 혈액 수혈 후 용혈수혈반응 발생과의 연관성도 명확하지 않다. Jr(a+) 혈액 수혈로 인한 급성용혈수혈반응 사례 보고에서 단핵구단층분석법 검사상 3.3%로 음성 결과를 보인 환자에 대한 수혈은 용혈수혈반응을 일으키지 않았지만, 24.5%로 양성 결과를 보인 환자에 대한 수혈은 급성용혈반응을 일으켰다[42]. 하지만, 출산 후 대량출혈로 15단위의 Jr(a+) 적혈구를 수혈받은 한 여성의 사례 보고에서는 수혈 전 및 수혈 후 검체로 검사한 단핵구단층분석법 결과상 각각 68.5%와 72.5%로 양성 결과를 보였으나 경증의 지연성 용혈반응만 확인되었다[45]. Anti-Jra 검출빈도가 낮고, anti-Jra 항체를 가지는 환자에 대한 Jr(a+) 적혈구 수혈 사례도 드물며 이 중 단핵구단층분석법을 시행하여 결과를 보고한 사례도 매우 적어 추가적인 연구가 필요하다.
Anti-Jra 항체를 가지는 환자에 대한 비예기항체 선별검사 및 동정검사에서는 모든 시약 적혈구에 응집반응을 보이면서 자가대조상 음성인 고빈도항원에 대한 항체에 합당한 검사소견을 보인다. 대개 Fig. 1과 같이 2+ 내외의 강도로 응집반응을 보이며, 기존에는 Jr(a+) 항원이 효소처리에 대해 저항성을 가지는 것으로 보고되어 있으나 저자들이 실제 경험한 사례 대부분에서는 Fig. 1과 같이 효소처리된 적혈구와 반응 시 반응강도가 감소하는 경우가 흔하다. Anti-Jra 항체가 의심되는 경우, Jr(a–) 혈구와 반응시켜 봄으로써 anti-Jra 항체를 동정할 수 있으나 국내 실정상 일부의 검사실을 제외하고는 Jr(a–) 혈구를 구하기가 어려워 검사에 활용하기는 어렵다. 또한, 환자 적혈구의 표현형 검사를 시행하여 Jr(a–)인 경우 anti-Jra 항체의 동정에 도움이 될 수 있으나 국내에서는 항혈청을 구하기가 어려우며 그 대신에 기왕에 anti-Jra가 동정된 환자의 혈청이 활용될 수 있다. Jr(a–) 혈구 및 항혈청의 확보가 어려운 경우
환자에게서 anti-Jra 항체가 동정된 경우에 일반적인 고빈도항원에 대한 항체가 동정된 경우에 준한 조치들을 고려할 수 있다[49]. 우선 환자의 질환 및 경과를 고려하고, 적혈구제제 수혈의 위험-이익 고려를 통해 꼭 필요한 경우에만 수혈하도록 최소화하는 것이 권장된다. 만약 적혈구제제 수혈이 필요하거나 필요할 것으로 예측되는 상황에서는 가능한 Jr(a–) 혈액을 준비하여야 한다. 국내에서는 일반 헌혈혈액 중 Jr(a–) 혈액을 구하기가 매우 어려워 환자의 가족 중 Jr(a–) 헌혈자를 찾아 적합혈액의 확보를 시도할 수 있다. 특히, anti-Jra 항체로 인한 중등도 이상의 태아 빈혈이 관찰되어 자궁 내 수혈이 필요한 경우에 대다수의 사례에서 Jr(a–) 혈액을 확보하여 수혈하나[50] 적합혈액의 확보가 어려운 경우 산모의 혈액을 세척하여 수혈하는 것을 고려할 수 있으며 실제 국내 사례도 있다[35]. 그 외에도, 비교적 Jr(a–) 혈액 확보가 용이한 일본의 혈액원에 요청하여 혈액을 확보하는 방법이 있으며 Jr(a–) 혈액 확보를 위해 일본적십자사에 협조를 요청하여 2단위의 적혈구를 공급받은 사례가 있다.
만일 적합혈액 확보가 어려운 경우 취할 수 있는 조치는 자가혈액예치, 급성동량혈액희석요법 또는 수술 중 혈액회수법 등이 있으나 모든 상황에 적용하기는 어렵다는 단점이 있다. 현실적으로 국내에서 anti-Jra 항체를 가지는 환자에서 수혈이 필요한 경우에는 최소부적합 혈액의 수혈을 고려하여야 한다. 앞서 소개한 사례들에 따르면 대부분의 경우 anti-Jra 항체를 가지는 환자에서 최소부적합 Jr(a+) 혈액을 수혈하는 경우에 용혈수혈반응이 나타나지 않거나 경미한 지연성 용혈수혈반응만 나타날 것으로 판단되나, 일부 사례에서 급성용혈수혈반응이 나타나는 사례들이 있으므로 수혈 후 발생할 수 있는 용혈수혈반응에 대해 임상 증상과 검사 소견을 주의 깊게 감시하여야 한다. 특히, Jr(a+) 혈액을 수혈받은 환자에서 Jr(a+) 혈액을 추가로 수혈하여야 하는 경우에는 기왕반응에 의한 anti-Jra 항체의 역가 상승과 이로 인한 중등도 이상의 용혈수혈반응의 위험성이 있으므로 긴밀한 경과관찰 및 나타날 수 있는 용혈수혈반응에 대한 적절한 보존적 치료가 권장된다[42,46]. Jr(a+) 혈액 수혈 시 용혈수혈반응을 예방하기 위해 정주면역글로불린(intravenous immu-noglobulin, IVIG)을 사용한 사례도 있는데 해당 사례에서는 Jr(a+) 적혈구제제 수혈 후 용혈수혈반응을 보인 환자에 대한 추가 적혈구제제 수혈 시 IVIG (0.4 g/kg/day)를 3일간 투여하였고 용혈수혈반응이 나타나지 않았다고 보고한 바 있다[46]. 다만 사례가 제한적이고, 적절한 용량에 대한 근거가 부족하므로 적용 여부에는 신중을 기해야 할 것으로 보인다. 영국의 National Health Service Blood and Transplant에서 제시한 가이드라인의 부적합 적혈구 수혈 시 IVIG 용법을 이러한 경우에 참고할 수 있다[51].
Jr(a–) 헌혈자의 수가 매우 적어 Jr(a–) 혈액의 확보가 매우 어렵기 때문에, 각국에서는 희귀헌혈자 프로그램을 통해 Jr(a–) 헌혈자를 확보하고 있다. 이러한 희귀헌혈자 관리체계가 잘 운영되고 있는 일본에서는, 일본적십자사의 보고에 따르면 2015년 기준 등록된 Jr(a–) 헌혈자는 2,367명(RhD 음성 44명, RhD 양성 2,323명)이었으며 2012∼2013년 기간 동안 공급한 Jr(a–) 혈액이 2,113 단위였다[52]. 일본의 한 사례 보고에서 간이식이 필요한 환자에서 anti-Jra 항체가 동정되어 간이식수술과 수술 전후 기간동안 총 44단위의 Jr(a–) 적혈구를 공급받아 수혈한 경우를 보고하였는데 이를 통해 일본에서의 Jr(a–) 헌혈자 확보 및 혈액 공급이 원활하게 이루어짐을 알 수 있다[53]. 미국의 희귀헌혈자등록체계(American Rare Donor Panel)의 보고에서는 2022년 기준 등록된 Jr(a–) 헌혈자는 10명으로 일본에 비해 그 수는 적으나 Jr(a–) 혈액이 필요한 경우 확보할 수 있는 가능성은 마련되어 있었다[54].
Anti-Jra 항체의 임상적인 의의는 명확하지 않으나, 태아신생아용혈질환을 일으킬 수 있으며 경우에 따라서는 자궁 내 수혈까지 필요로 하는 중증의 태아빈혈을 일으킬 수도 있다. 또한, anti-Jra 항체가 동정된 환자에 대한 Jr(a+) 적혈구제제 수혈은 일부에서 용혈수혈반응의 원인이 될 수 있다. 따라서 anti-Jra 항체의 정확한 동정이 필요하며, Jr(a–) 혈액의 확보가 중요하다. 국내 실정상 항혈청을 포함한 검사 기반의 부재와 Jr(a–) 헌혈자의 확보가 이루어져 있지 않은데, 국내 Jr(a–) 표현형 빈도의 비율이 일본과 유사한 정도인 점을 고려하면 국가 차원의 대책이 필요한 것으로 판단된다.
Jr(a+) 항원은 JR 항원군에 속하는 유일한 항원으로 고빈도항원 중 하나이다. Anti-Jra 항체의 임상적 의의는 명확하지 않으나, anti-Jra 항체에 의한 태아신생아용혈질환 및 용혈수혈반응 사례가 보고된 바 있다. 본 종설에서는 JR 혈액형군의 유전적 배경, Jr(a+) 항원의 빈도, anti-Jra 항체의 임상적 의의를 기존 문헌들을 토대로 소개함과 더불어 anti-Jra 항체의 동정 및 anti-Jra 동종항체가 검출된 환자에서 취할 수 있는 수혈전략들을 정리하였다.