기관지천식에서 Interferon-Gamma 치료의 효과

김관형; 김석찬; 김영균; 권순석; 김치홍; 문화식; 송정섭; 박성학; 이충은; 변광호

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저자정보: 김관형 (가톨릭대학교 의과대학 내과학교실) 김석찬 (가톨릭대학교 의과대학 내과학교실) 김영균 (가톨릭대학교 의과대학 내과학교실) 권순석 (가톨릭대학교 의과대학 내과학교실) 김치홍 (가톨릭대학교 의과대학 내과학교실) 문화식 (가톨릭대학교 의과대학 내과학교실) 송정섭 (가톨릭대학교 의과대학 내과학교실) 박성학 (가톨릭대학교 의과대학 내과학교실) 이충은 (한국과학기술원 유전공학연구소) 변광호 (한국과학기술원 유전공학연구소)

저널정보: 대한결핵 및 호흡기학회 Tuberculosis and Respiratory Diseases 결핵 및 호흡기 질환 제44권 제4호

발행연도: 1997.1

수록면: 822 - 835 (14page)

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연구배경 : 기관지천식의 병태생리중 IgE의 합성 및 조절에 IL-4가 중요한 역할을 하며, IFN-$\gamma$는 이러한 IL-4의 작용을 길항하는 것으로 알려져 있다. 이를 근거로 최근에 IFN-$\gamma$를 아토피 피부염등 IgE가 높은 알레르기성 질환의 치료에 이용하고자 하는 임상적 시도가 있는데, 아직 기관지천식에 대한 임상적 시도는 별로 보고되어 있지 않다. 그러나 IFN-$\gamma$는 in vitro에서 말초혈액 다형핵구나 단핵세포에 의한 독성산화물 생성을 증가시킨다는 보고도 있어, 실제 임상에서 IFN-$\gamma$ 치료의 임상적 효과는 확실하지 않다. 이에 저자들 IL-4 매개성 IgE 생성에 대한 IFN-$\gamma$의 길항작용에 기초하여, IgE가 정상범위보다 높은 기관지천식 환지들에서 in vitro 에서와 같이 in vivo 에서도 IFN-$\gamma$가 IgE 생성을 억제하는지 여부와, 그 결과로 임상적 치료효과를 나타내는지에 대해 관찰하는 한편, 다형핵구의 독성산화물 생성능에 미치는 영향은 in vitro의 경우와 어떻게 다른지에 대해서 관찰하였다. 대상 및 방법 : IgE가 200IU/ml 이상이고 정규적인 부신피질호르몬 치료에 반응을 보이지 않는 기관지천식 환자 50명과 정상인 17명을 대상으로, 혈중 CD23+ B-상층액 발현도, sCD23 농도, T-상층액의 IL-4 activity, 다형핵구에 의한 과산화 음이온 생성능등을 측정한 후, 환자군과 정상군간의 차이를 비교하고, 환자군에 대해서는 상기 검사외에 혈중 IgE 농도 및 histamine $PC_{20}$등을 함께 측정하여 IFN-$\gamma$ 치료전후의 변화를 관찰하였다. IFN-$\gamma$ 치료는 체중당 30,000IU를 매일 4주간 피하주사하였다. 결 과 : 다형핵구의 ${O_2}^-$ 생성능 환자군의 다형핵구는 정상군의 다형핵구에 비해 ${O_2}^-$생성능이 높았다(P<0.05). IFN-$\gamma$ 치료후 추적이 가능했던 환자들에서는 IFN-$\gamma$ 치료후에 다형핵구의 ${O_2}^-$ 생성능이 현저하게 감소하였다(P<0.05). 다형핵구 배양시간에 따라 자연적인 ${O_2}^-$ 생성능 및 PMA 혹은 fMLP 자극에 의한 ${O_2}^-$ 생성능을 관찰하였을 때에도, 배양시간 및 자극제의 종류와 무관하게 IFN-$\gamma$ 치료후가 치료전에 비해 ${O_2}^-$ 생성능이 감소하는 경향을 보였다. IFN-$\gamma$ 치료전의 환자군의 말초혈액내 CD23+ B-상층액의 발현도는 정상군에 비해 현저히 높았으나(P<0.05), 치료후 추적검사가 가능하였던 15명의 환자들에서 치료전후에 의미있는 변화를 나타내지는 않았다. IFN-$\gamma$ 치료전의 환자군의 혈청내 sCD23 농도는 정상군에 비해 다소 높은 경향을 보였으며, 이중 치료 후 추적검사가 가능하였던 17명의 환자들중 11명(64.7%)에서 치료후에 혈청 sCD23 농도가 감소되었다. T-상층액의 IL-4 activity는 정상군에 비해 환자군에서 다소 높은 경향을 보였는데, IFN-$\gamma$ 치료후에는 큰 변화를 보이지 않았다. IFN-$\gamma$ 치료후 혈청 IgE 농도의 추적검사가 시행되었던 환자 15명 중 9명(60%)에서 치료후 혈청 IgE 농도가 유의하게 감소되었다(P<0.05). IFN-$\gamma$ 치료에 따른 기관지과민반웅의 변화는 모두 12명의 환자에서 관찰되었는데, 이중 10명(83.3%)에서 IFN-$\gamma$ 치료후 histamine $PC_{20}$가 유의하게 호전되는 소견을 보여주었다(P<0.05). 결 론 : 이상의 연구결과 IFN-$\gamma$는 IgE가 높은 기관지천식 환자의 치료에 유용할 것

Background : There have been many in vitro evidences that interleukin-4(IL-4) might be the most important cytokine inducing IgE synthesis from B-cells, and interferon-gamma(IFN-$\gamma$) might be a main cytokine antagonizing IL-4-mediated IgE synthesis. Recently some reports demonstrated that IFN-$\gamma$ might be used as a new therapeutic modality in some allergic diseases with high serum IgE level, such as atopic dermatitis or bronchial asthma. To evaluate the in vivo effect of IFN-$\gamma$ in bronchial asthma we tried a clinical study. Methods : Fifty bronchial asthmatics(serum IgE level over 200 IU/ml) who did not respond to inhaled or systemic corticosteroid treatment, and 17 healthy nonsmoking volunteers were included in this study. The CD 23 expressions of peripheral B-cells, the IL-4 activities of peripheral T-cells, the serum soluble CD23(sCD23) levels, and the superoxide anion(${O_2}^-$) generations by peripheral PMN were compared between bronchial asthmatics and normal subjects. The IL-4 activities of peripheral T-cells were analyzed by T-cell supernatant (T-sup)-induced CD23 expression from tonsil B-cells. In bronchial asthmatics the serum IgE levels and histamine $PC_{20}$ in addition to the above parameters were also compared before and after IFN-$\gamma$ treatment. IFN-$\gamma$ was administered subcutaneously with a weekly dose of 30,000 IU per kilogram of body weight for 4 weeks. Results : The ${O_2}^-$ generations by peripheral PMNs in bronchial asthmatics were higher than normal subjects($8.23{\pm}0.94$ vs $5.00{\pm}0.68\;nmol/1{\times}10^6$ cells, P<0.05), and significantly decreased after IFN-$\gamma$ treatment compared to initial values($3.69{\pm}0.88$ vs $8.61{\pm}1.53\;nmol/1{\times}10^6$ cells, P<0.05). CD23 expression of peripheral B-cells in bronchial asthmatics was higher than normal subjects($47.47{\pm}2.96%$, vs $31.62{\pm}1.92%$, P<0.05), but showed no significant change after IFN-$\gamma$ treatment. The serum sCD23 levels in bronchial asthmatics were slightly higher than normal subjects($191.04{\pm}23.3\;U/ml$ vs $162.85{\pm}4.85\;U/ml$), and 11(64.7%) of 17 patients showed a decreasing pattern in their serum sCD23 levels after IFN-$\gamma$ treatment. However the means of serum sCD23 levels were not different before and after IFN-$\gamma$ treatment. The IL-4 activities of peripheral T-cells in bronchial asthmatics were slightly higher than normal subjects($22.48{\pm}6.81%$ vs $18.90{\pm}2.43%$), and slightly increased after IFN-$\gamma$ treatment($27.90{\pm}2.56%$). Nine(60%) of 15 patients showed a decreasing pattern in their serum IgE levels after IFN-$\gamma$ treatment. And the levels of serum IgE were significantly decreased after IFN-$\gamma$ treatment compared to initial values ($658.67{\pm}120.84\;IU/ml$ vs $1394.32{\pm}314.42\;IU/ml$, P<0.05). Ten(83.3%) of 12 patients showed an improving pattern in bronchial hyperresponsiveness after IFN-$\gamma$ treatment, and the means of histamine $PC_{20}$ were significantly increased after IFN-$\gamma$ treatment compared to initial values ($1.22{\pm}0.29mg/ml$ vs $0.69{\pm}0.17mg/ml$, P<0.05). Conclusion : Our results suggest that IFN-$\gamma$ may be useful as well as safety in the treatment of bronchial asthmatics with high serum IgE level and that in vivo effects of IFN-$\gamma$ may be different from its in vitro effects on the regulations of IgE synthesis or the respiratory burst of PMN.

#Interferon-gamma #Asthma #IgE #Superoxide

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