성인 천식에서 혈청 CC16 수준의 임상적 유용성 - 정창규 (The Graduate School, Ajou University, 2023)
서론: 클럽 세포 16-kDa 분비 단백질(CC16)은 말단 및 호흡 세기관지 상피 세포에서 분비되는 계면활성제 단백질이다. CC16의 수준은 환경 자극에 의해 변동 가능하나, 주된 만성 기도 질환인 기관지 천식에서 그 역할에 대한 규명이 필요하다. 연구목적: 본 연구의 목적은 성인 천식환자의 혈청 CC16 수준과 임상/면역학적 매개변수와의 관련성을 평가하고, 시험관내 실험을 통해 인간 기도 상피 세포들(HAECs)에 대한 CC16의 효과를 분석하여, 그 임상적 유용성을 평가하고자 하였다. 연구방법: 아주대학교병원 알레르기 내과에서 정기적으로 천식 치료를 받고 있는 19세 이상 성인 천식 환자 63명과 건강한 대조군 61명을 모집하여, 다양한 임상 매개변수를 측정하였다. 천식 환자들의 경우 기본 폐기능(1초 동안 강제 호기량[FEV1], 최고중간호기유속[MMEF] 포함), 분획날숨산화질소(FeNO) 검사와 함께, 기도 가역성 검사를 진행하였다. 기도 확장제 흡입 후 FEV1%의 변화에 따라 가역군(FEV1%가 12% 그리고/또는 200 mL이상 증가)과 안정군(200 mL 미만)으로 분류하였고, 혈청 내 CC16과 상피 세포 유래 사이토 카인(matrix metalloproteinase [MMP]-9, tissue inhibitor of metalloproteinases [TIMP]-1, transforming growth factor [TGF]-β1 등)과 염증 세포 유래 매개체(myeloperoxidase [MPO], eosinophil-derived neurotoxin [EDN] 등) 농도를 효소결합면역흡착측정(ELISA)으로 측정하고 비교하였다. 시험관내 연구로 Dermatophagoides pteronyssinus 항원 1(Der p1)의 노출에 따른 HAECs에서의 CC16, 치밀-이음 단백질(claudin-1, E-cadherin), 상피 세포 유래 사이토카인(Interleukin [IL]-8, MMP-9, TIMP-1), 항산화 생물표지자(heme oxygenase [HO]-1, nuclear factor erythroid 2–related factor [Nrf]-2, 환원 글루타싸이온[GSH]), 반응산소종(ROS)들의 생성에 대하여 평가하였고, 덱사메타손 치료와 비교하여, 기도 염증, 기도 재형성 및 산화 스트레스에 대한 CC16 단백질의 효능을 평가하였다. 연구결과: 전체 63명의 천식 환자 중에 가역군은 17명(27.0%), 안정군은 46명(73.0%) 이었다. 가역군이 안정군보다 혈청 CC16 수준이 유의하게 낮았고(467.7 ± 125.0 ng/mL vs. 616.7 ± 196.6 ng/mL, P = 0.005), 혈청 MPO (560.9 ± 234.0 ng/mL vs. 412.3 ± 242.8 ng/mL, P = 0.022)와 MMP-9 (507.8 ± 259.5 ng/mL vs. 352.2 ± 240.9 ng/mL, P = 0.019) 수준은 유의하게 높았다. FeNO는 가역군이 안정군에 비해 유의하게 높았고(49.3 ± 42.4 vs. 30.6 ± 32.9 ppb, P = 0.042), FEV1% (85.7% ± 10.7% vs. 92.6% ± 18.2%, P = 0.03), MMEF (55.8% ± 25.6% vs. 73.9% ± 27.7%, P = 0.025)는 가역군이 안전군에 비해 유의하게 낮았다. 또한 혈청 CC16 수준은 FEV1%과 유의한 양의 상관관계가 있었고(r = 0.352, P = 0.005), 천식 환자에서 기도 가역성을 예측할 수 있는 혈청 CC16 수준은 cut-off point: 496.0ng/mL 미만(area under the curve = 0.740, P = 0.004)에서 민감도 64.7%, 특이도 76.1%였다. 추가로, 다중 로지스틱 회귀 분석을 통해 CC16의 혈청 수준이 천식 환자에서 기도 가역성의 유일한 독립적 예측인자임을 확인하였다(odds ratio = 0.994 P = 0.008). 시험관내 연구에서는 Der p1에 만성적으로 노출된 HAECs에서 CC16, claudin-1 및 E-cadherin의 발현이 유의하게 감소되었고, fibronectin, IL-8, MMP-9 및 TIMP-1의 발현이 유의하게 증가된 것을 확인하였다. 그리고 CC16 치료는 Der p1에 의해 자극된 HAECs에서 claudin-1, E-cadherin의 발현을 유의하게 개선시켰고, IL-8, MMP-9, TIMP-1 및 fibronectin의 발현을 유의하게 감소시켰다. 더욱이 Der p1에 의해 자극된 HAECs에서 관찰되었던 ROS의 과잉 생산과 HO-1, Nrf2 및 GSH의 감소가 CC16 처리에 의해 유의하게 회복되었다. 결론: 성인 천식 환자에서 혈청 CC16 수준의 감소는 기도 가역성, 기도 염증 및 기도 재형성의 지속 및 폐 기능 악화에 기여하고, CC16 치료는 기도 가역성을 예측하는 생체지표로 이용 가능성과, 기도 가역성을 지닌 천식 환자를 위한 치료 타겟의 가능성을 제시하였다.
학위논문(박사)--아주대학교 일반대학원 :의학과,2023. 2
Keywords: Airway reversibility; Asthma; CC16; Epithelial cells; Lung function