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류성원,김현호,방문남,박영길,박순희,심영수,강성만,배길한,Ryu, Sung-Weon,Kim, Hyun-Ho,Bang, Mun-Nam,Park, Young-Kil,Park, Sue-Nie,Shim, Young-Soo,Kang, Seongman,Bai, Gill-Han 대한결핵및호흡기학회 2004 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.56 No.3
연구배경 : 결핵치료에서 어려움을 주는 가장 중요한 요인의 하나가 약제 내성균에 감염된 경우이다. 근래 다제내성 결핵균의 증가는 신속한 결핵균 감수성검사방법 개발에 대한 필요성을 더욱 증가시키고 있다. 활발하게 개발이 진행되고 있는 분자생물학적 기법들도 신속한 내성여부의 구분에 많은 도움을 주고 있지만, 아직까지는 검사약제가 제한되어 있고 보완할 점들이 많이 남아있다. 따라서 저자들은 결핵균 세포 염색 방법에 의해 생균과 사균을 구분할 수 있는 신속하고도 정확한 결핵균 약제 감수성 검사 방법을 검토하여 보았다. 방 법 : 본 연구의 대상으로 대표적인 4가지 항결핵 약제(Isoniazid, Rifampicin, Streptomycin, Ethambutol)에 모두 내성인 임상분리 결핵균 20 균주와 모든 약제에 감수성인 임상분리 결핵균 20 균주를 사용하였다. 약제감수성검사시의 최소 희석배수였던 MacFarland #1 탁도로부터 10배 희석한 결핵균액을 7H9 배양액 $30m{\ell}$에 접종한 후 $37^{\circ}C$에서 24시간 배양한 다음, 핵산 염색액인 Syto 9 (MolecularProbes, USA)과 세포질 염색액인 프로피디움(propidium iodide, $C_{27}H_{34}I_2N_4$)을 결핵균과 잘 섞은 후 실온의 암소에서 15 분간 방치한 후 슬라이드에 $5{\mu}{\ell}$씩 점적하여 형광 현미경으로 관찰하였다. 결 과 : 실험에 사용한 약제내성 결핵균은 4가지의 항결핵약제의 각 농도가 함유된 7H9 배양액에서 사멸하지 않고 생존하고 있음을 형광 현미경상에서 확인 할 수 있었다. 프로피디움(propidium iodide)은 살아있는 세균의 경우 세포핵은 염색시키지 못하고 세포질만 염색함으로써 살아있는 결핵균은 형광현미경 시야에서 녹색을 띄게 되고, 세포의 핵산을 염색시키는 Syto 9 은 사멸한 세포의 세포질을 통과하여 결핵 약제에 감수성인 결핵균의 세포핵을 염색시켜 형광 현미경 시야에서 붉은 색으로 관찰 되었다. 결 론 : Acridin (Syto9)과 propidium 성분을 이용하여 세포를 형광 염색시켜 세포의 사멸 및 생육을 판단하는 방법을 결핵균 약제감수성검사에 적용한 결과, 간편하고도 신속하게 24시간 이내에 내성균과 감수성균을 구분할 수 있었다. 생균과 사균 세포의 판별법으로 기존의 결핵균 감수성 방법을 대체하기 위해서는 형광현미경을 비롯한 실험실 장비와 숙련된 검사자가 필요하지만, 배양된 균으로 검사하는 데만 4주 이상 소요되는 기존의 결핵균 감수성 검사 방법을 대체할 수 있는 매우 저렴하고도 간편한 검사방법으로 판단되었다. Background : The resurgence of tuberculosis and outbreaks of multidrug resistant (MDR) tuberculosis have increased the emphasis for the development of new susceptibility testing of the Mycobacterium tuberculosis for the effective treatment and control of the disease. Conventional drug susceptibility testings, such as those using egg-based or agar-based media have some limits, such as the time required and difficulties in determining critical inhibitory concentrations, but these are still being used in many diagnostic laboratories because of no better lternatives, considering cost and accuracy. To overcome these limits, a rapid and simple method for new susceptibility testing, using live and dead assays, was applied for a bacterial cell viability assay to distinguish dead from live bacterial cells based on two-color fluorescence. Materials and Methods Strains : Forty strains were used in this study, 20 susceptible to all antituberculosis drugs and the other 20 resistant to the four first line antituberculosis drugs isoniazid, rifampicin, streptomycin and ethambutol. Antibiotics : The four antibiotics were dissolved in 7H9 broth to make the following solutions: $0.1{\mu}g\;isoniazid(INH)/m{\ell}$, $0.4{\mu}g\;rifampicin(RMP)/m{\ell}$, $4.0{\mu}g\;streptomycin(SM)/m{\ell}$ and $4.0{\mu}g\;ethambutol(EMB)/m{\ell}$. Results : Live and dead Mycobacterium tuberculosis cells fluoresced green and red with the acridin (Syto 9) and propidium treatments, respectively. These results are very well accorded with conventional drug susceptibility testing by proportional method on Lowensen-Jensen media (L-J) containing 4 drugs (INH, RMP, EMB and SM), showing a 93.7 % accordance rate in susceptible strains and 95% in resistant strains. Conclusion : The results of the drug susceptibility testing using the live and dead bacterial cell assay showed high accordance rates compared with the conventional proportion method on L-J. This finding suggests that the live and dead bacterial cell assay can be used as an alternative to conventional drug susceptibility testing for M. tuberculosis strains.
결핵균 항원 자극에 의한 결핵성 흉수 림프구의 IFN-${\gamma}$ mRNA 발현
박재석,김윤섭,지영구,이계영,Park, Jae Seuk,Kim, Youn Seup,Jee, Young Koo,Lee, Kye Young 대한결핵및호흡기학회 2004 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.57 No.1
연구배경 : IFN-${\gamma}$는 결핵균에 대한 숙주의 면역학적 방어기전에서 핵심적인 역할을 한다. 그러므로 결핵균 항원들이 IFN-${\gamma}$ 유전자 발현에 미치는 영향을 알아보는 것은 결핵균에 대한 숙주의 방어기전을 밝히고 이를 이용한 백신의 개발에 이용될 수 있을 것이다. 방 법 : 결핵성 흉막염 환자의 흉수에서 얻은 림프구 배양액에 결핵균(H37Rv), PPD, Ag85B, man-LAM, ara-LAM을 첨가하여 자극한 후 림프구의 IFN-${\gamma}$ mRNA의 발현 정도를 역전사 중합효소연쇄반응을 이용하여 비교하였다. 결 과 : 1) 결핵균(H37Rv)이 결핵성 흉수 림프구의 IFN-${\gamma}$ mRNA의 발현을 증가시켰다. 2) 결핵균 항원 중 PPD와 Ag85B는 결핵성 흉수 림프구의 IFN-${\gamma}$ mRNA의 발현을 증가시켰지만 man-LAM은 결핵성 흉수 림프구의 IFN-${\gamma}$ mRNA의 발현을 억제시켰다. 3) LAM 중에서 man-LAM은 용량이 증가함에 따라 결핵성 흉수 림프구의 IFN-${\gamma}$ mRNA의 발현의 억제 정도가 증가하였지만 ara-LAM의 경우 이와 같은 현상이 관찰되지 않았다. 결 론 : 결핵성 흉수 림프구의IFN-${\gamma}$ mRNA의 발현은 PPD와 Ag85B의 자극에 의해 항진되지만 man-LAM의 자극에 의해서는 억제되었다. Background : IFN-${\gamma}$ is the main effector mediator of the host immune response against Mycobacterium tuberculosis. Evaluating the IFN-${\gamma}$ gene expression in response to M. tuberculosis antigens may help in elucidating the host defense mechanism against M. tuberculosis and in the development of a vaccine. Methods : The IFN-${\gamma}$ mRNA expression in the lymphocytes obtained from pleural effusions from tuberculous pleurisy patients (TB-PLC) after in vitro stimulation with whole cell M. tuberculosis(H37Rv), purified protein derivatives(PPD), man-lipoarabinamman (man-LAM), ara-LAM and Antigen 85B(Ag85B) were evaluated. The degree of IFN-${\gamma}$ mRNA expression was determined by a semiquantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) method. Results : M. tuberculosis induced the expression of IFN-${\gamma}$ mRNA in the TB-PLC in time and dose dependent manners. The PPD and Ag85B induced high levels of IFN-${\gamma}$ mRNA expression in the TB-PLC. However, man-LAM inhibited IFN-${\gamma}$ mRNA expression in the TB-PLC, while ara-LAM did not. Conclusion : IFN-${\gamma}$ mRNA expression in TB-PLC is stimulated by PPD and Ag85B, but inhibited by man-LAM.
대한결핵 및 호흡기학회 학술위원회 대한결핵및호흡기학회 1995 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.42 No.3
Background: The prevalence of tuberculosis in Korea decreased remarkably for the past 30 years, while the incidence of disease caused by mycobacteria other than tuberculosis is unknown. Korean Academy of Tuberculosis and Respiratory Diseases performed national survey to estimate the incidence of mycobacterial diseases other than tuberculosis in Korea. We analyzed the clinical data of confirmed cases for the practice of primary care physicians and pulmonary specialists. Methods: The period of study was from January 1981 to October 1994. We collected the data retrospectively by correspondence with physicians in the hospitals that referred the specimens to Korean Institute of Tuberculosis, The Korean National Tuberculosis Association for the detection of mycobacteria other than tuberculosis. In confirmed cases, we obtained the records for clinical, laboratory and radiological findings in detail using protocols. Results: 1) Mycobacterial diseases other than tuberculosis were confirmed that 1 case was in 1981, 2 cases in 1982, 4 cases in 1983, 2 cases in 1984, 5 cases in 1985, 1 case in 1986, 3 cases in 1987, 1 case in 1988, 6 cases in 1989, 9 cases in 1990, 14 cases in 1990, 10 cases in 1992, 4 cases in 1993, and 96 cases in 1994. Cases since 1990 were 133 cases(84.2%) of a total. 2) Fifty seven percent of patients were in the age group of over 60 years. The ratio of male to female patients was 2.6:1. 3) The distribution of hospitals in Korea showed that 61 cases(38.6%) were referred from Double Cross Clinic, 42 cases(26.6%) from health centers, 21 cases(13.3%) from tertiary referral hospitals, 15 cases(9.5%) from secondary referral hospitals, and 10 cases(6.3%) from primary care hospitals. The area distribution in Korea revealed that 98 cases(62%) were in Seoul, 17 cases(10.8%) in Gyeongsangbuk-do, 12 cases(7.6%) in Kyongki-do, 8 cases(5.1%) in Chungchongnam-do, each 5 cases(3.2%) in Gyeongsangnam-do and Chungchongbuk-do, 6 cases(3.8%) in other areas. 4) In the species of isolated mycobacteria other than tuberculosis, M. avium-intracellulare was found in 104 cases(65.2%), M. fortuitum in 20 cases(12.7%), M. chelonae in 15 cases(9.5%), M. gordonae in 7 cases(4.4%), M. terrae in 5 cases(3.2%), M. scrofulaceum in 3 cases(1.9%), M. kansasii and M. szulgai in each 2 cases(1.3%), and M. avium-intracellulare coexisting with M. terrae in 1 case(0.6%). 5) In pre-existing pulmonary diseases, pulmonary tuberculosis was 113 cases(71.5%), bronchiectasis 6 cases(3.8%), chronic bronchitis 10 cases(6.3%), and pulmonary fibrosis 6 cases(3.8%). The timing of diagnosis as having pulmonary tuberculosis was within 1 year in 7 cases(6.2%), 2~5 years ago in 32 cases(28.3%), 6~10 years ago in 29 cases(25.7%), 11~15 years ago in 16 cases(14.2%), 16~20 years ago in 15 cases (13.3%), and 20 years ago in 14 cases(12.4%). Duration of anti-tuberculous treatment was within 3 months in 6 cases(5.3%), 4~6 months in 17 cases(15%), 7~9 months in 16 cases(14.2%), 10~12 months in 11 cases(9.7%), 1~2 years in 21 cases(18.6%), and over 2 years in 8 cases(7.1%). The results of treatment were cure in 44 cases(27.9%) and failure in 25 cases(15.8%). 6) Associated extra-pulmonary diseases were chronic liver disease coexisting with chronic renal failure in 1 case(0.6%), diabetes mellitus in 9 cases(5.7%), cardiovascular diseases in 2 cases(1.3%), long-term therapy with steroid in 2 cases(1.3%) and chronic liver disease, chronic renal failure, colitis and pneumoconiosis in each 1 case(0.6%). 7) The clinical presentations of mycobacterial diseases other than tuberculosis were 86 cases (54.4%) of chronic pulmonary infections, 1 case(0.6%) of cervical or other site lymphadenitis, 3 cases(1.9%) of endobronchial tuberculosis, and 1 case(0.6%) of intestinal tuberculosis. 8) The symptoms of patients were cough(62%), sputum(61.4%), dyspnea(30.4%), hemoptysis or blood-tinged sputum(20.9%), weight loss(13.3%), fever(6.3%), and others(4.4%). 9) Smear negative with culture negative case 연구 배경: 우리나라에서 과거 30년 동안 결핵 유병률은 현저히 감소되어 왔으나 비결핵항산균에 의한 질병의 발생빈도는 아직 정확하게 알려져 있지 않다. 대한결핵 및 호흡기학회는 전국 실태조사를 통하여 현재까지 확인된 전국의 비결핵항산균증 발생 현황을 파악하고 이를 분석하여 외국의 보고와 비교함으로써 일반 개업의 및 내과 전문의의 진료 활동에 도움이 되도록 하고자 본 사업을 시행하였다. 방법: 조사와 분석은 1981년 1월부터 1994년 10월까지 대한결핵협회 결핵연구원에 의뢰된 검체중 비결핵항산균의 종(species)이 확인된 158예를 대상으로 검사를 의뢰한 병원의 진료의에게 증례 기록지를 보내어 정확한 임상 및 검사 정보를 기록하여 회신 하도록하는 후향적 조사 방법으로 그 결과를 수집 분석하였다. 결과: 1) 연도별로 보면 1981년에 1예, 1982년 2예 등으로 1990년 이전에는 매년 10예 미만 이던 것이 1991년에 14예, 1992년 10예, 1993년 4예, 1994년에는 96예로 1990년 이후가 전체의 84.2%를 차지하였다. 2) 연령은 10대 1예, 20대 6예, 30대 15예, 40대 19예, 50대 27예, 60대 51예, 70세 이상 39예로 60세 이상이 전체의 57%를 차지하였다 성별 분포는 남자 114예(72.1%), 여자 44예(27.9%) 이었다. 3) 병원별 분포는 복십자의원 61예(38.6%), 보건소 42예(26.6%), 3차기관 21예(13.3%), 2차기관 15예(9.5%), 1차기관 10예(6.3%) 이었으며, 지역별 분포는 서울 98예(62%), 경상북도 17예(10.8%), 경기도 12예(7.6%), 충청남도 8예(5.1%), 경상남도와 충청북도 각각 5예(3.2%), 기타 지역이 6예(3.8%) 이었다. 4) 선행 폐 질환은 폐결핵 113예(71.5%), 기관지확장증 6예(3.8%), 만성 기관지염 10예(6.3%), 폐섬유증 6예(3.8%) 등이었다. 폐결핵의 발병 시기는 1년 이내가 7예(6.2%), 2~5년전 32 예(28.3%), 6~10년전 29예(25.7% ) 등으로 2~10년전이 전체의 54%를 차지하였다. 폐결핵의 치료 기간은 3개월 이내가 6예로 5.3%이었으며, 4~6개월이 17예(15%), 7~9개월 16예(14.2%), 10~12 개월 11예(9.7%), 1~2년 21예(18.6%), 2년 이상 8예로 7.1% 이었다. 폐결핵의 치료 결과는 완치가 44예(38.9%), 치료 설패가 25예(22.1%) 이었다. 5) 동반된 폐외질환은 만성 간질환과 만성 산부전이 함께 있었던 경우 각각 1예를 포함하여 당뇨병이 9예(5.7%)에서 있었으며, 심혈관계질환 2예(1.3%), 장기간 스테로이드를 투여 받은 경우 2예(1.3%) 그리고 만성 간질환, 만성 신부전, 대장염 및 진폐증이 각 1예(0.6%)씩 있었다. 6) 비결핵항산균증이 발현한 임상상은 만성 폐 감염증 86예(54.4%), 경부 및 기타 임파선염 1예(0.6%), 기관지 결핵 3예(1.9%), 장결핵 1예(0.6%) 이었다. 7) 임상 소견은 기침 62%, 객담 61.4%, 호흡곤란 30.4%, 객혈 및 혈담 20.9%, 체중 감소 l3.3%, 발열 6.3%, 기타 4.4% 등 이었다. 8) 흉부 X-선 소견은 정상 7예(4.4%), 경증 20예(12.7%), 중등증 67예(42.4%), 중증 47예(29.8%)이었으며, 공동은 43예(27.2%)에서 동반되었고, 흉막염은 18예(11.4%)에서 동반되었다. 9) 비결핵항산균이 확언된 검사물은 객담 143예(90.5%), 객담 및 기관지세척액 4예(2.5%), 기관지세척액 1예(0.6%) 이었다. 동정된 비결핵항산균의 종류는 M. avium-intracellulare가 104예로 전체의 65.2%를 차지하였고 M. fortuitum 20예(12.7%), M. chelonae 15예(9.5%), M. gordonae 7예(4.4%), M. terrae 5예(3.2%), M. scrofulaceum 3예(1.9%), M. kansasii와 M. szulgai가 각각 2예(1.3%), 그리고 M. avium-intracellulare와 M. terrae가 동시에 확인된 경우가 1예(0.6%) 이었다. 10) 도말 및 배양 검사 결과는 4번의 검사 중 도말 음성, 배양 양성인 경우는 첫번째 검사상 59
이승헌,이은계,김수연,조상래,박영길,배길한,Lee, Seung-Heon,Lee, Eun-Gae,Kim, Su-Yeon,Cho, Sang-Nae,Park, Young-Kil,Bai, Gill-Han 대한결핵및호흡기학회 2005 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.58 No.2
Background : Priming and boosting vaccination strategy has been widely explored for new vaccine development against tuberculosis. As an effort to identify other vaccine candidates, this study was initiated to evaluate protective efficacy of adenylate kinase (AK), nucleoside diphosphate kinase (NdK), and heat shock protein 70 (Hsp70) of Mycobacterium tuberculosis. Method : M. tuberculosis genes encoding AK, NdK, and Hsp70 proteins were amplified by PCR and cloned into E. coli expression vector, pQE30. Recombinant AK, NdK, and Hsp70 was purified through Ni-NTA resin. To evaluate immune responses, we performed enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for IgG isotype and $IFN-{\gamma}$ after mice were immunized subcutaneously with recombinant proteins delivered in dimethyl dioctadecylammonium bromide (DDA). Immunized- and control groups were challenged by aerosol with M. tuberculosis. The spleens and lungs of mice were removed aseptically and cultured for CFU of M. tuberculosis. Result : Vaccination with recombinant proteins AK, NdK, and Hsp70 delivered in DDA elicited significant level of antibody and $IFN-{\gamma}$ responses to corresponding antigens but no protective immunity comparable to that achieved with Mycobacterium bovis BCG. Conclusion : Recombinant proteins AK, NdK, and Hsp70 do not effectively control growth of M. tuberculosis in mice when immunized with DDA as an adjuvant. 배 경 : 최근 결핵에 대한 새로운 백신 개발은 초회 면역 방법 및 추가 면역 방법을 이용하는 방향으로 연구되고 있다. 본 실험은 새로운 백신 후보 물질로서의 가능성을 알아보기 위하여 결핵균 adenylate kinase (AK), nucleoside diphosphate (NdK) 및 heat shock protein 70(Hsp70)의 결핵균에 대한 방어면역효능을 측정하였다. 방 법 : 재조합 단백질들을 정제하기 위하여 중합효소 연쇄반응으로 증폭한 결핵균 유전자 단편들을 E.coli expression vector, pQE30에 클로닝한 후, Ni-NTA resin을 이용하여 정제하였다. DDA와 재조합 단백질들을 마우스에 면역주사하고 면역반응 생성 유무를 확인하기 위하여 항체와 $IFN-{\gamma}$ 생성능을 측정하였다. 면역주사 한 마우스에 결핵균을 공기 감염시킨 후, 폐와 비장을 분리하여 결핵균 생균수 실험을 하였다. 결 과 : 재조합 단백질 AK, NdK 와 Hsp70을 면역보강제인 DDA를 이용하여 면역주사 한 결과에서, 생리식염수 혹은 DDA를 면역주사 한 마우스에 비교하여 재조합 단백질을 면역주사 한 마우스에서는 각 항원에 대해 항체와 $IFN-{\gamma}$ 생성능이 높게 나타났으나 결핵균에 대한 효과적인 방어면역효능은 나타나지 않았다. 결 론 : 마우스를 모델로 한 결핵균에 대한 방어면역효능 실험에서, 면역보강제 DDA를 이용한 재조합 단백질 AK, NdK 및 Hsp70을 면역주사 한 경우에는 결핵균의 성장을 효과적으로 조절하지 못하였다. 혼합 단백질 혹은 다른 T세포 면역보강제의 사용에 의한 추시가 필요하다.
난치성 결핵 환자의 단핵구에서 IFN-$\gamma$ 활성화 효과 및 IFN-$\gamma$ 수용체의 숫적 변화에 대한 연구
이재철,유철규,이춘택,김영환,한성구,심영수,Lee, Jae-Cheol,Yoo, Chul-Gyu,Lee, Choon-Taek,Kim, Young-Whan,Han, Sung-Koo,Shim, Young-Soo 대한결핵및호흡기학회 1999 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.47 No.3
연구배경: 결핵에 대한 면역 반응은 T-림프구와 단핵 식세포를 주축으로 하는 세포성 면역 반응이 주률 이루는데 여기에 IFN-$\gamma$와 TNF-$\alpha$등의 cytokine 이 관여하고 있다. IFN-$\gamma$는 주로 T-림프구에서 분비되어 활성화된 단핵구에서의 TNF-$\alpha$생성을 증가시키는 기전을 통해 결핵균 증식을 억제하고 치유에 이르는 과정을 매개하는 것으로 알려져 있다. 효과적인 화학요법에도 불구하고 난치성 결핵으로 이행하는 기전에 IFN-$\gamma$가 관여하는지 규명하고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: 정상 대조군과 최근 결핵으로 진단받아 치료를 시작한 환자, 난치성 결핵 환자에서 혈액을 채취하여 단핵구를 분리하고 아무런 자극을 하지 않은 경우, 12시간 LPS($l{\mu}g/ml$)만으로 자극을 한 경우, IFN-$\gamma$($2{\mu}g/ml$)로 2시간 전처치한 후 12 시간 LPS 자극한 경우로 니누어 TNF-$\alpha$의 농도를 측정, IFN-$\gamma$ 활성화 효과에 변화가 있는지를 살펴보았고 IFN-$\gamma$ 수용체 항제를 이용, IFN-$\gamma$ 활성화 효과의 변화가 IFN-$\gamma$ 수용체의 숫적 변화와 관련이 있는지를 확인하였다. 결과: IFN-$\gamma$ 활성화 효과를 알아보기 위해 LPS 만으로 지극한 경우와 IFN-$\gamma$ 전처치 후 LPS로 자극한 경우에 생성된 TNF-$\alpha$의 비를 구하여 보았을 때 정상 대조군 $13.5{\pm}7.6$, 최근 결핵환자로 진단받은 군 $10.8{\pm}6.4$, 난치성 결핵 환자군 $6.7{\pm}3.9$의 결과를 보였다. 난치성 결핵환자군의 경우 정상대조군에 비해 IFN-$\gamma$의 활성화 효과가 통계적으로 유의하게 감소되어 있음을 알 수 있었다 (p=0.002). IFN-$\gamma$ 수용체수의 감소는 대상 환자 중 난치성 결핵 환자 1명에서 관찰되었다. 결론: 난치성 결핵으로의 이행에 있어 단핵구에서의 IFN-$\gamma$ 활성화 효과의 감소가 중요한 역할을 할 것으로 생각되며 IFN-$\gamma$ 활성화 효과의 감소는 일부 환자의 경우, IFN-$\gamma$ 수용체의 감소와 관련되어 생기는 것으로 판단된다. Background: IFN-$\gamma$ plays an important role in host response to intracellular organisms such as mycobacterium. Human infection with mycobacterium leads to a wide variety of outcomes, ranging from asymptomatic infection to widespread and rapidly fatal disease. Recent reports suggest that alteration of the function of IFN-$\gamma$ caused by a defective IFN-$\gamma$ receptor gene can explain different host response to mycobacterium. In this study, we investigated the role of IFN-$\gamma$ in the development of chronic refractory tuberculosis. Methods: The LPS-induced TNF-$\alpha$ production with or without IFN-$\gamma$ priming was compared by using monocytes taken from recently diagnosed tuberculosis, chronic refractory tuberculosis patients and controls. And the IFN-$\gamma$ receptor was measured by indirect fluorescent antibody technique to know whether change in the priming effect of IFN-$\gamma$ is related to IFN-$\gamma$ receptor deficiency or not. Results: The ratio of TNF-$\alpha$ produced in response to stimulation with INF-$\gamma$ and LPS to LPS alone was $13.5{\pm}7.6$ in controls, $10.8{\pm}6.4$ in recently diagnosed tuberculosis patients and $6.7{\pm}3.9$ in chronic refractory tuberculosis patients. The priming effect of IFN-$\gamma$ significantly decreased in chronic refractory tuberculosis patients compared with that in controls(p=0.002). However, IFN-$\gamma$ receptor deficiency was detected in one of chronic refractory tuberculosis patients. Conclusion: The decrease of the priming effect of IFN-$\gamma$ may play an important role in the development of chronic refractory tuberculosis, and in some patients, this may be related to the IFN-$\gamma$ receptor deficiency.
결핵성 흉수에서 IL-10, IL-12, IFN-$\gamma$, ADA 측정의 의의
전두수,윤상명,박삼석,이효진,김윤성,이민기,박순규,Jeon, Doo-Soo,Yun, Sang-Myung,Park, Sam-Seok,Lee, Hyo-Jin,Kim, Yun-Seong,Lee, Min-Ki,Park, Soon-Kew 대한결핵및호흡기학회 1998 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.45 No.2
Background: Cell mediated immune response mediated by interaction between CD4+ T lymphocytes and macrophagies is thought to play an important role in tuberculous pleurisy. This interaction is dependent on the interplay of various cytokines. The immunologic response of tuberculous pleurisy is thought to depend on the balance between helper T cell(Th1) cytokine Interleukin-12, Interferon gamma and Th2 cytokine IL-4, IL-10. To understand immunologic mechanism in tuberculous pleurisy and evaluate diagnostic value of these cytokines, the concentrations of Th1 cytokine IL-12, IFN -$\gamma$ and Th2 cytokine IL-10 were measured in tuberculous pleurisy and malignant pleural effusion group. Material and Methods: The concentrations of IL-10, IL-12 and IFN-$\gamma$ were measured by ELISA method in pleural fluids and serums of 20 patients with tuberculous pleurisy and 20 patients with malignant pleural effusion ADA activities were measured by spetrophotomery in pleural fluids of both groups. Results: In tuberculous pleurisy, the mean concentrations of IL-10, IL-12 and IFN-$\gamma$ of pleural fluids showed $121.3{\pm}83.7$ pg/mL, $571.4{\pm}472.7$ pg/mL and $420.4{\pm}285.9$ pg/mL. These were significantly higher than that of serum, $21.2{\pm}60.9$ pg/mL, 194.5 pg/mL, $30.1{\pm}18.3$ pg/mL respectively(p< 0.01). In malignant pleural effusion, the mean concentrations of IL-10, IL-12 and IFN-$\gamma$ of pleural fluids showed $88.4{\pm}40.4$ pg/mL, $306.5{\pm}271.1$ pg/mL and $30.5{\pm}54.8$ pg/mL respectively. Compared with that of serum ($43.4{\pm}67.2$ pg/mL, $206.8{\pm}160.6$ pg/mL, $14.6{\pm}3.3$ pg/mL), only IL-10 was significantly higher (p<0.001), but IL-12, IFN-$\gamma$ were not significant. In tuberculous pleural effusion compared with malignant pleural effusion, the concentration of IL-12, IFN-$\gamma$, ADA were significantly higher (p=value 0.046, <0.001, <0.001), but IL-10 was not significant. For differential diagnosis of tuberculous pleurisy from malignant pleural effusion, using cut-off value of IL-12, IFN-$\gamma$, ADA as 300 pg/mL. 100 pg/mL, 45 U/L, the sensitivity/specificity were 60%/70%, 90%/87.5%, 85%/90% respectively. Conclusion: In tuberculous pleurisy, IL-10, IL-12 and IFN-$\gamma$ were selectively concentrated highly in pleural space than serum. Compared with malignant pleural effusion, IL-12 and IFN-$\gamma$ were significantly higher, but IL-10 were not in tuberculous pleural effusion. The results suggest that Th1 pathway contributes to immune resistant mechanism in tuberculous pleurisy. IFN-$\gamma$ and ADA revealed useful methods of differential diagnosis in tuberculous pleurisy from malignant pleural effusion. 연구배경: 결핵성 흉막염은 면학적으로 흉강내에 국소적으로 활성화된 CD4+ T림프구와 대식세포가 관여하는 세포매개면역이 중요한 역할을 하며 이들의 상호작용은 다양한 사이토카인에 의해 좌우된다고 알려져 있다. 특히 helper T cell type 1 (Th1) 사이토카인인 IL-12 및 IFN-$\gamma$와 Th2 사이토카인인 IL-4 및 IL-10간의 균형이 세포매개반응의 정도를 결정한다고 생각되고 있다. 본 연구는 세포매개면역반응의 지표로서 Th1 사이토카인인 IL-12, IFN-$\gamma$와 이들과 길항적으로 작용한다고 알려져있는 Th2 사이토카인 중 IL-10이 결핵성 흉수내에 어떻게 표현되는지를 검사하여 대조군인 악성 흉수와 비교함으로써 결핵성 흉막염의 변역학적 기전을 이해하는데 도움이 되고자 하였으며 아울러 사이토카인의 진단적 유용성을 알아보고자 하였다. 방 법: 각 20명의 결핵성 흉막염과 악성 흉막염 환자를 대상으로 흉수와 혈장에서 IL-10, IL-12, IFN-$\gamma$를 측정하고 흉수에서의 ADA를 측정하여 비교하였다. 사이토카인은 대상환자의 혈액과 흉수를 원심분리하여 얻은 상층액을 ELISA 방법으로 측정하였고 ADA 활성도는 비색법으로 측정하였다. 결 과: 결핵성 흉막염 환자에서 흉수의 IL-10, IL-12, IFN-$\gamma$의 농도는 $121.3{\pm}83.7$ pg/mL, $571.4{\pm}472.7$ pg/mL, $420.4{\pm}285.9$ pg/mL로 혈장의 $21.2{\pm}60.9$ pg/mL, $194.5{\pm}67.6$ pg/mL, $30.1{\pm}18.3$ pg/mL 보다 모두 유의하게 높았다 (p<0.01). 악성 흉막염 환자에서 흉수의 IL-10, IL-12, IFN-$\gamma$의 농도는 $88.4{\pm}40.4$ pg/mL, $306.5{\pm}271.1$ pg/mL, $30.5{\pm}54.8$ pg/mL로 혈장의 $43.4 {\pm}67.2$ pg/mL, $206.8{\pm}160.6$ pg/mL, $14.6{\pm}3.3$ pg/mL와 비교하였을때 IL-10 만이 유의하게 높았고 (p<0.001) IL12, IFN-$\gamma$에선 유의한 차이가 없었다. 결핵성 흉막염과 악성 흉막염 환자의 흉수에서의 농도를 비교하였을 때 IL-12, IFN-$\gamma$, ADA는 결핵성 흉막염에서 유의하게 높았으나 (p=0.046, <0.001, <0.001) IL-10은 유의한 차이가 없었다. 결핵성 흉수염을 악성 흉수염과 감별하는데 있어 IL-12, IFN-$\gamma$, ADA의 기준을 각각 300 pg/mL, 100 pg/mL, 45 U/L으로 하였을때 민감도/특이도는 IL-12에서 60%/70%, IFN-$\gamma$에서 90%/85%, ADA 에서 85%/90%였다. 결 론: 결핵성 흉수에서 흉강내에 Th1 사이토카인인 IL-12, IFN-$\gamma$와 함께 IL-10이 증가되어 있었고 악성흉수와 비교했을때 IL-12, IFN-$\gamma$는 유의하게 증가되어 있었으나 IL-10은 의의가 없었다. 따라서 결핵성 흉막염의 면역기전에 Th1 경로의 세포매개변역반응이 주로 관여함을 확인할 수 있었고 국소적인 IL-10 증가의 임상적 의의는 추후의 연구가 필요할 것으로 생각된다. 또한 IFN-$\gamma$와 ADA는 결핵성 흉수와 악성 흉수와의 감별에 유용한 진단법으로 생각된다.
결핵성 흉막염과 악성 흉수의 감별진단에 있어서 흉수 IFN-$\gamma$ 측정의 유용성
김명선,양성은,지현숙,김우성,김원동,Kim, Myung-Sun,Yang, Sung-Eun,Chi, Hyun-Sook,Kim, Woo-Sung,Kim, Won-Dong 대한결핵및호흡기학회 1998 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.45 No.2
연구배경: 결핵성 흉막염과 악성 흉수는 임상증상, 징후와 흉수내 백혈구 세포조성, 생화학적 검사로 감별하기 어렵고 미생물학적 검사와 세포진 또는 조직검사에 의해서도 확실히 진단하기 어렵다. 이런 문제 때문에 최근들어 결핵성 흉막염을 interleukin-2 (IL-2), interferon-$\gamma$(IFN-$\gamma$), tumor necrosis factor-$\alpha$(TNF-$\alpha$) 같은 면역 매개물질들을 이용하여 진단하려는 시도들이 있어 왔다. 결핵균에 대한 면역반응으로 주로 $Th_1$ 세포에 의해 분비되는 IFN-$\gamma$는 결핵성 흉막염에서 제 1형 반응이 거의 일어나지 않는 악성 흉수 보다 휠씬 높게 측정되므로 흉수내 IFN-$\gamma$ 수치의 차를 이용하여 두 질환을 감별할 수 있다. 이에 저자들은 흉수 IFN-$\gamma$의 진단적 가치를 ADA, CEA와 비교하여 보고 한국인에서의 민감도와 특이도를 알아보았다. 방 법: 결핵성 흉막염 40예, 악성 흉수 42예를 대상으로 흉수의 세포 조성, 생화학 검사와 IFN-$\gamma$, ADA, CEA 수치를 측정하였다. 결 과: 흉수내 IFN-$\gamma$와 ADA는 결핵성 흉막염에서 악성 흉수 보다 유의하게 높았고, CEA는 악성 흉수에서 결핵성 흉막염보다 유의하게 높았다. 결핵성 흉막염에서 IFN-$\gamma$는 민감도 0.97, 특이도 1.0을 나타내었고 ADA는 만감도 0.87, 특이도 0.97을 나타내었다. 악성 흉수에서 CEA는 민감도 0.67, 특이도 1.0을 나타내었다. ADA 활성도와 IFN-$\gamma$ 수치 사이에는 유의한 상관관계가 없었다. 결 론: IFN-$\gamma$는 결핵성 흉막염과 악성 흉수 감별에 매우 예민하고 특이적인 양상을 보이기 때문에 경제적인 검사는 아니나 결핵성 흉막염의 진단에 유용한 검사방법으로 사용될 수 있을 것으로 사료되었다. Background: It is sometimes difficult to differentiate tuberculous pleural effusion from malignant pleural effusion by clinical symptoms, signs, by routine tests of pleural fluid, and by pathologic studies. And recently, it was discovered that cytokines such as IL-2, IFN-$\gamma$, TNF-$\alpha$ are elevated in tuberculous pleural fluid, and there have been several attempts to diagnose tuberculous pleural effusion by using these immunological mediators. There are several studies regarding the diagnostic value of IFN-$\gamma$, and there are two studies in Korea. But the diagnostic values of IFN-$\gamma$ in these studies were slightly lower than those in other countries. To compare the diagnostic value of IFN-$\gamma$ with those of CEA and ADA, and to determine the sensitivity and specificity of IFN-$\gamma$ in Korean, we mesured IFN-$\gamma$, CEA level and ADA activity in pleural effusions. Methods: ADA activity, IFN-$\gamma$ level and CEA level as well as cell count, differential count, and biochemical assays such as protein content and lactate dehydrogenase were measured in 40 cases of tuberculous pleuritis and 42 cases of malignant pleural effusion. Results: Tuberculous pleural fluid showed higher levels of IFN-$\gamma$ and ADA ($832.6{\pm}357.2$ pg/ml and $82.5{\pm}25.9$ U/L, respectively) than those of malignant pleural effusion ($2.6{\pm}8.0$ pg/ml and $19.2{\pm}10.9$ U/L, respectively) (p<0.01). Malignant pleural effusions showed higher median value (102.2 ng/ml) than tubercalous pleural effusions (1.8 ng/ml) (p<0.01). The sensitivities of IFN-$\gamma$, ADA, CEA were 0.97, 0.87, 0.67 and the specificities of IFN-$\gamma$, ADA, CEA were 1.0, 0.97, 1.0, respectively. There was no significant correlation between ADA activity and IFN-$\gamma$ level. Conclusion: This study showed that IFN-$\gamma$ test would be a very useful clinical test for differential diagnosis of tuberculous pleuritis and malignant pleural effusion because it is very sensitive and specific, although it is an expensive test.
결핵균을 탐석한 말초혈액단핵구 배양상층액에 의해 유도되는 폐상피세포주에서의 NF-${\kappa}B$ 의존성 IL-8 분비기전
박재석,지영구,최은경,김건열,이계영,Park, Jae-Seuk,Jee, Young-Koo,Choi, Eun-Kyong,Kim, Keun-Youl,Lee, Kye-Young 대한결핵및호흡기학회 2001 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.51 No.4
연구배경 : IL-8은 강력한 화학주성인자로서 결핵감염 부위로 염증세포들을 동원함으로서 결핵균에 대한 숙주의 방어기전에 있어서 중요한 역할을 한다. IL-8의 유전자의 발현에 있어서 NF-${\kappa}B$가 중요한 역할을 한다. 저자들은 결핵 감염시 폐상피세포가 NF-${\kappa}B$ 의존성으로 IL-8을 분비하는지 알아보고자 하였다. 방 법 : 말초혈액단핵구에 결핵균을 감염시키고 24시간 배양 후 배양상층액(CoMTB)을 얻었다. 결핵균, CoMTB로 자극한 A549 세포주의 IL-8 분비 정도를 ELISA 방법으로 측정하였다. CoMTB로 자극한 A549 세포주의 IL-8 mRNA 의 발현 정도를 RT-PCR로, $I{\kappa}B{\alpha}$의 분해를 western blot 분석으로, NF-${\kappa}B$의 핵이동과 DNA 결합은 electrophoretic mobility shift assay(EMSA)를 이용하여, 그리고 NF-${\kappa}B$ 의존성 IL-8 유전자의 전사활성은 luciferase reporter gene assay를 이용하여 측정하였다. 결 과 : A549 세포주를 CoMTB로 24시간 자극하여 얻은 배양액의 IL-8 농도는 $46.8{\pm}4.8\;ng/ml$로 분비하여 결핵균으로 직접 자극하였을 때의 $6.8{\pm}2.9\;ng/ml$보다 높았다. CoMTB로 A549 세포주를 자극하였을 때 IL-8 mRNA의 발현이 증가하였고, $I{\kappa}B{\alpha}$의 분해가 일어났으며, NF-${\kappa}B$의 핵이동과 DNA 결합이 일어났으며, NF-${\kappa}B$ 의존성 IL-8 유전자의 전사활성이 증가하였다. 결 론 : 결핵병변에서 폐상피세포는 결핵균을 탐식한 단핵식 세포와의 상호작용에 의해 NF-${\kappa}B$ 의존성으로 IL-8을 분비한다. Background : IL-8 is a potent chemotactic cytokine that plays an important role in the host defense mechanism against M. tuberculosis by recruiting inflammatory cells to the site of the infection. Lung epithelial cells, as well as alveolar macrophages are known to produce IL-8 in response to M. tuberculosis. IL-8 gene expression is mainly regulated on the level of transcription by NF-${\kappa}B$. This study investigated whether or not A549 cells produce IL-8 in NF-${\kappa}B$ dependent mechanism in response to macrophages phagocytosing M. tuberculosis. Methods : Peripheral blood monocytes that were obtained from healthy donors were cultured for 24 h with M. tuberculosis and a conditioned medium(CoMTB) was obtained. As a negative control, the conditioned medium without M. tuberculosis (CoMCont) was used. A549 cells were stimulated with M. tuberculosis, CoMCont and CoMTB and the IL-8 concentration in the culture media was measured by ELISA. The CoMTB induced IL-8 mRNA expression in the A549 cells was evaluated using RT-PCR, and CoMTB induced $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation was measured using western blot analysis. CoMTB induced nuclear translocation and DNA binding of NF-${\kappa}B$ was also examined using an electrophoretic mobility shift assay(EMSA), and the CoMTB induced NF-${\kappa}B$ dependent IL-8 transcriptional activity was measured using a luciferase reporter gene assay. Results : CoMTB induced IL-8 production by A549 cells($46.8{\pm}4.8\;ng/ml$) was higher than with direct stimulation with M. tuberculosis ($6.8{\pm}2.9\;ng/ml$). CoMTB induced IL-8 mRNA expression increased after 2 h of stimulation and was sustained for 24 h. $I{\kappa}B{\alpha}$ was degraded after 10 min of CoMTB stimulation and reappeared by 60 min. CoMTB stimulated the nuclear translocation and DNA binding of NF-${\kappa}B$. The CoMTB induced NF-${\kappa}B$ dependent IL-8 transcriptional activity($13.6{\pm}4.3$ times control) was higher than either CoMCont($2.0{\pm}0.6$ times control) or M. tuberculosis ($1.4{\pm}0.6$ times control). Conclusion : A conditioned medium of peripheral blood monocytes phagocytosing M. tuberculosis stimulates NF-${\kappa}B$ dependent IL-8 production by the lung epithelial cells.
결핵 환자에서 면역학적 지표로서의 sIL-2R, IFN-$\gamma$, Neopterin에 관한 연구
류연주,유금혜,김수현,이종수,천선희,서주영,Ryu, Yon-Ju,Ryu, Kum-Hei,Kim, Su-Hyun,Lee, Jong-Soo,Cheon, Seon-Hee,Seoh, Ju-Young 대한결핵및호흡기학회 2002 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.53 No.3
연구배경 :결핵은 세포 매개성 면역반응이 병태생리에 중요한 역할을 하는 감염성 질환이다. 결핵균 항원으로 T 림프구가 활성화되면 여러 종류의 cytokine을 분비하며 T 림프구의 분화와 증식, 대식세포의 활성화를 촉진한다. 본 연구에서는 결핵의 중증도, 숙주의 면역상태 및 예후를 반영하는 지표로서 활성화된 T 림프구에서 만들어지는 IL-2의 수용성 수용체인 sIL-2R와 IFN-$\gamma$를 측정하였고 활성화된 대식세포에서 분비되는 neopterin을 측정하여 임상적 유용성을 판정하고자 하였다. 대상 및 방법 :활동성 폐결핵 환자 39명, 결핵성 림프절염 환자 6명의 치료전과 정상 대조군 10명에서 혈청 sIL-2R, neopterin, IFN-$\gamma$를 측정하였고, 결핵성 흉막염 환자 22명에서 치료전 혈청과 흉막액에서 각각 sIL-2R, ADA, neopterin을 측정하였다. 폐결핵 환자 39명을 ATS guidelines에 따라 중증도를 분류하였고, 사망한 1명과 결핵요양소로 전원된 2명을 제외한 36명에서 초치료 2개월 후 혈청 sIL-2R, neopterin과 IFN-$\gamma$를 측정하였다. 결 과 : 1) sIL-2R과 IFN-$\gamma$는 결핵환자에서 대조군에 비하여 증가된 경향을 보였다(p>0.05). Neopterin은 대조군 $4949{\pm}1242.l$ pg/ml, 폐결핵 $29.67{\pm}2132.8$ pg/ml, 결핵성 림프절엽 $3013{\pm}1877.3$ pg/ml, 결핵성 흉막염이 $2035{\pm}1216.4$ pg/ml로 결핵환자에서 대조군에 비하여 감소되는 경향을 보였으며, 폐결핵군과 결핵성 흉막염군에서는 통계적으로 유의하게 감소되어 있었다(p<0.05). 2) 폐결핵의 중증도가 심할수록 sIL-2R와 IFN-$\gamma$는 증가하였고, neopterin은 감소하였다(p<0.01). 3) 폐결핵 환자 36명에서 치료 후 측정한 sIL-2R는 $1071{\pm}l139.4$ U/ml에서 $1023{\pm}1920.9$ U/ml로(p>0.05), IFN-$\gamma$는 $41{\pm}52.8$ pg/ml에서 $22{\pm}23.9$ pg/ml로 각각 감소하였고 (p<0.05), neopterin은 $3158{\pm}2272.6$ pg/ml에서 $3737{\pm}2307.5$ pg/ml로 증가하였다(p>0.05). 이러한 결과는 경증군과 중등증군에 비해 중증군에서 현저한 변화를 보였고 임상적 경과와 상관성을 보였다. 4) 결핵성 흉막염 환자 22명에서 sIL-2R와 ADA는 혈청에 비하여 흉막액에서 유의하게 높은 값을 보였으나(p<0.01), neopterin은 차이가 없었다(p>0.05). 결 론 : 이상의 결과를 바탕으로 특히 중증군에서 치료 후에 sIL-2R, IFN-$\gamma$와 neopterin을 추적 관찰하면 숙주의 면역반응상태, 임상적 중증도 및 치료 반응성을 예측하는데 도움이 될 것으로 생각된다. 또한 결핵성 흉막염 환자에서는 국소적인 변역반웅의 활성화로 흉막액내의 면역학적 지표의 측정이 혈청 검사보다 특이적이며, 흉막액의 sIL-2R의 측정이 결핵성 흉막염의 진단에 유용할 것으로 생각된다. Background : The cell-mediated immune response plays an important role in tuberculosis. After being activated by mycobacterial antigens, T lymphocytes express a high affinity receptor (IL-2R) for interleukin-2 (IL-2) on their own surface and release a soluble fraction of the IL-2 receptor (sIL-2R) from the cell membrane into the circulation. Neopterin is a metabolite of guanosine-triphosphate, which is produced by stimulated macrophages under the influence of IFN-$\gamma$ with a T lymphocyte origin. Therefore, the utility of sIL-2R, IFN-$\gamma$ and the neopterin levels as immunologic indices of the cell-mediated immune response and severity of disease in patients with pulmonary tuberculosis was assessed. Methods : The serum sIL-2R, IFN-$\gamma$ and neopterin levels were measured in 39 patients with pulmonary tuberculosis, 6 patients with tuberculous lymphadenitis prior to treatment and 10 healthy subjects. The serum and pleural sIL-2R, neopterin and ADA levels were measured in 22 patients with tuberculous pleurisy. The patients with pulmonary tuberculosis were divided into a mild, moderate and severe group according to the severity by ATS guidelines. To compare the results from these patients with those of the pretreatment levels, the sIL-2R, IFN-$\gamma$ and neopterin levels were measured in 36 of the 39 patients(1 patient, expired; 2 patients were referred to a sanitarium) with pulmonary tuberculosis after 2 months of treatment. Results : 1) the serum sIL-2R and IFN-$\gamma$ levels were elevated in patients with tuberculosis when compared to those of healthy subjects (p>0.05). The neopterin concentration in the serum was significantly lower in patients with pulmonary tuberculosis($2967{\pm}2132.8$ pg/ml) than in healthy controls($4949{\pm}1242.1$ pg/ml)(p<0.05). 2) In the pulmonary tuberculosis group, the serum sIL-2R and IFN-$\gamma$ levels were higher in patients with severe disease than those in patients with mild and moderate disease. However, the neopterin levels declined as the pulmonary tuberculosis became more severe (p<0.01). 3) The mean serum sIL-2R and IFN-$\gamma$ levels declined from $1071{\pm}1139.4$ U/ml to $1023{\pm}1920.9$ U/ml(p>0.05), $41{\pm}52.8$ pg/ml to $22{\pm}23.9$ gm/ml(p<0.05), respectively, after 2 month of treatment. The mean serum neopterin levels increased from $3158{\pm}2272.6$ pg/ml to $3737{\pm}2307.5$ pg/ml(p>0.05) after a 2 month of treatment. These findings were remarkable in the severe group of pulmonary tuberculosis with a clinical correlation. 4) In the patients with tuberculous pleurisy, the serum sIL-2R and ADA were significantly higher than those in the pleural fluid, However, the neopterin levels in the sera and pleural effusion were similar. Conclusion : On the basis of this study, sIL-2R, IFN-$\gamma$ and neopterin measurements may not only provide an insight into the present state of the cell-mediated immune response, but also serve as parameters monitoring of the prognosis of the disease, particularly in patients with severe pulmonary tuberculosis. In addition, an assay of the pleural sIL-2R levels might signal a stimulated local immunity including T cell activation in the tuberculous pleural effusion.
폐결핵 환자의 폐포 대식세포에서 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6 및 IL-8의 분비에 관한 연구
천선희,Cheon, Seon-Hee 대한결핵및호흡기학회 1998 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.45 No.5
연구배경: 결핵균(m. tuberculosis) 감염에 대한 숙주의 방어기능에서 세포-매개성 면역반응이 중요하며, 항 결핵반응은 주로 T-림프구와 대식세포에 의하여 매개된다. 결핵균이 대식세포에 탐식되면 특징적인 cytokine이 분비되며 이 cytokine이 잠재적인 면역조절반응과 결핵감염시 여러가지 임상증상을 나타내는데 관여하고, 특히 육아종 형성, 건락성 괴사, 및 지연형 과민반응에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 활동성 폐결핵환자의 기관지폐포 세척액에서 대식세포에서 분비되는 대표적인 cytokine인 tumor necrosis factor-$\alpha$, interleukin-1$\beta$, interleukin-6와 interleukin-8의 자발 및 LPS 자극 후의 분비를 관찰하고자 하였다. 방 법: 폐결핵 환자 10예와 대조군 5예를 대상으로 기관지폐포 세척술을 시행하여 폐포 대식세포를 분리한 후 RPMI 1640 배양액에 폐포 대식세포가 mi당 $1 {\times}10^6$개가 되도록 희석하여 LPS 0.1 ${\mu}g/ml$, 1 ${\mu}g/ml$, 10 ${\mu}g/ml$을 첨가하거나 첨가하지 않고 $37^{\circ}C$, 5% CO2 하에서 24 시간 및 48시간 배양한 후 상층액에서 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6와 IL-8의 분비를 ELISA kit를 이용하여 측정하였다. 결 과: 폐포 대식세포에서 측정한 24 시간 자발적 TNF-$\alpha$의 분비는 이환된 병변 $1149{\pm}805.5$ pg/ml, 대조군 $125{\pm}109.7$ pg/ml, 비병변 $127{\pm}135.6$ pg/ml, IL-6의 분비는 이환된 병변이 $20.6{\pm}16.12$ ng/ml, 대조군 $0.91{\pm}0.58$ ng/ml, 비병변 $1.10{\pm}1.38$ ng/ml로 병변에서 유의하게 현저한 증가를 보였다(p<0.05). 폐포 대식세포에서 LPS 10 ${\mu}g/ml$로 48 시간 동안 자극한 후의 TNF-$\alpha$와 IL-6 분비능은 결핵의 이환된 병변에서 대조군이나 비병변에 1:11하여 증가된 경향을 보였다. IL-1$\beta$와 IL-8의 24시간 자발적 분비능 및 LPS 10 ${\mu}g/ml$로 48시간 동안 자극한 후의 분비능은 결핵 병변의 대식세포에서는 측정되지 못하였으며, 대조군과 비병변에서 얻어진 대식세포에서는 특별한 차이가 없었다. TNF-$\alpha$의 분비는 대부분이 처음 24 시간에 분비되었으나 IL-1$\beta$, IL-6 및 IL-8의 분비는 48시간까지 점차 증가되었다. TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$ 및 IL-6는 자발적 분비에 비하여 LPS를 0.1 ${\mu}g/ml$, 1 ${\mu}g/ml$, 10 ${\mu}g/ml$로 증가시킬 수록 분비가 증가되었으나 IL-8은 LPS 1 ${\mu}g/ml$ 시 분비가 고평부를 이루었다. 결핵 비병변에서 얻어진 폐포 대식세포에서 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$ 분비능은 초치료 환자에서 재발환자에 비하여 현저하게 증가되었으나 IL-6와 IL-8의 분비능은 초치료와 재치료 환자에서 큰 차이가 없었다. 결 론: 폐결핵 환자의 폐포 대식세포의 cytokine 분비능은 정상 대조군에 비하여 현저하게 증가되어 있었으나 이는 직접 이환된 부위의 폐포 대식세포에 국한되었다. 또한 폐포 대식세포에서 분비되는 proinflammatory cytokine인 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$가 특히 결핵의 초감염시 균에 대한 방어작용에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. The aim of this study was to evaluate spontaneous and LPS stimulated proinflammatory cytokines and chemokine release of alveolar macrophages in the patients with pulmonary tuberculosis and healthy individuals, as a control. Alveolar macrophages recovered from bronchoalveolar lavage fluids were cultured with or without LPS 0.1, 1, or 10 ${\mu}g/ml$ for 24 and 48 hours in 37C, 5% CO2. TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6 and IL-8 amount were evaluated using ELISA kit from the supernatants. There were a significant increase in the spontaneous 24 hours release of TNF-$\alpha$ and IL-6 from the involved segments of tuberculosis patients compared with uninvolved segments and normal control There were also increasing trends of release of them after LPS stimulation in involved segments, but not significant. IL-1$\beta$ and IL-8 were not evaluated from the involved segments of tubeculosis and there were not significant differences of them between uninvolved segments of tuberculosis and normal control. It is concluded that cytokine release of alveolar macrophages in the pulmonary tuberculosis was markedly increased, and it was localized to the alveolar macrophages from the involved segments.