급성 뇌경색 환자에서 혈중 Human Heat Shock Protein 단백질 농도 및 항체수준의 의의

Abstract

Atherosclerosis is a main cause of ischemic stroke, which has high morbidity and mortality. Infection, inflammation and autoimmunity have been associated with pathogenesis of the disease. Nucleated cells express Heat-Shock Protein(HSP), evolutionary highly conserved molecules, in response to environmental stress, such as heat, ischemia, and infection. The classification of HSPs is based on molecular weight. HSP 60 and 70 families are the most extensively studies members of this superfamily. For carotid atherosclerosis and myocardial infarction, an association with an increase in anti-HSP 65 antibodies has been demonstrated. But data regarding HSP in ischemic stroke are yet sparce. The aim of our study was (1) To investigate whether ischemic stroke is associated with a humoral immune response to HSP and circulating protein, (2) To study the association between anti HSP antibodies and other stroke risk factors, (3) To estimate if the elevated levels of anti-HSP antibodies could be an independent risk factor for stroke. This case-control study includes a complete profile of anti-HSP 60/ 70 antibody and HSP 60/ 70 proteins in acute ischemic stroke patients. 88 patients with acute ischemic stroke and 90 controls were evaluated for age, smoking, hypertension, diabetes mellitus and laboratory data such as WBC, total cholesterol, triglyceride, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol. Blood samples were taken within the first 48hours after stroke onset. Serum was obtained and stored at 80℃. Aliquots were thawed for specific tests. The levels of Ig G antibody to HSP 60/ 70 and circulating HSP60/ 70 proteins were measured by ELISA. Ischemic stroke was connected with a significant elevation of anti-HSP60 and 70 antibodies levels and HSP 70 protein compared with controls(p<0.001). The multifactorial logistic regression analysis showed that increased levels of anti-HSP 60 and 70 IgG antibodies are independent risk factor for stroke. The exact role of anti-HSP immune reactors in the pathogenesis of acute vascular events is not fully understood. Our study suggest that expression of HSP may be a risk factor in the development of atherosclerosis, if atherosclerosis is considered as an immune disease.;뇌혈관 질환은 높은 유병율과 사망률을 보이며 회복 후에도 후유증을 남기게 되는 질병이다. 생활 습관의 서구화로 우리나라의 허혈성 뇌경색증 환자는 현저한 증가추세에 있다. 뇌경색증은 대부분 고혈압, 당뇨, 흡연, 심장 질환 등의 위험인자를 수반하나, 고식적인 위험인자를 찾을 수 없는 경우도 상당 수에 이르고 있다. 또한 고식적인 위험인자를 가지고 있지 않는 사람이 상당부분 있다. 이러한 관찰을 근거로 최근 허혈성 뇌경색의 원인인 죽상경화증의 병태기전을 면역학적인 측면에서 찾으려는 연구가 활발히 진행 중이다. 이에 대한 여러 지표 중 하나가 Heat Shock Protein(HSP) 이다. HSP는 열, 허혈, 감염에 의해 세포내에서 반응하는 단백의 일종이며 분자량에 따라 5가지 군으로 나눈다. 이중 고분자군인 HSP 60과 70은 세포 내에서 자극에 대한 보호기능을 할 뿐 아니라 혈액 내 자가항체를 유도하여 혈관의 죽상경화를 진행시킨다고 알려지고 있다. 이러한 관점에서 허혈성 심장질환 환자에서의 HSP 60 항체가 증가하였다는 여러 연구결과는 HSP 60 항체가 관상동맥질환의 독립적인 위험인자로 주장하는 근거가 되고있다. 그러나 뇌경색에서 HSP의 역할에 대한 연구는 매우 미미하다. 이에 본 연구자는 뇌경색 환자의 혈액에서 혈중 human HSP 60과 70 단백질 농도와 항체수준을 연구하여 기존에 발표된 심장혈관질환과 같이 위험요인으로 의미가 있는지 보고자 한다. 연구방법은 뇌경색 환자와 정상대조군의 비교실험 이었다. 2003년 9월부터 2004년 3월 사이에 병원을 내원한 뇌경색 환자 중 본 실험에 동의한 증상 발생 48시간 이내의 환자를 대상으로 내원 당일의 혈액을 채취하였다. 이 중 뇌출혈이나 심인성 색전증에 의한 뇌경색 환자는 제외시켰다. 대조군으로는 같은 기간에 같은 병원을 방문한 건강검진자를 대상으로 하였다. 혈액은 바로 혈청만 분리하여 -80℃로 동결 시킨 후 Human HSP에 대한 Ig G 항체와 단백질을 ELISA kit를 사용하여 분석하였다. 뇌경색증의 일반적 위험인자와의 상관관계를 보기 위해 나이, 고혈압, 당뇨, 흡연, 고지혈증 및 심장 질환의 유무를 확인하였고 염증반응과의 관계를 보기 위해 백혈구 수치를 참고로 하였다. 환자군과 대조군은 모두 178명 이었다. 환자군의 평균 나이는 65.7세이며 남자가 47명 여자가 41명이었고, 대조군의 평균 나이는 58.1세이며 남자가 50명 여자가 40명 이었다. 고식적 위험인자중 고혈압이 의미있는 차이를 보였고 환자군에서 백혈구 수치가 의미있게 높았다. HSP 60 단백질은 환자군이 0.62± 0.24 ng/dl, 대조군이 0.76± 0.17 ng/dl으로 환자군에서 대조군에 비해 의미있는 차이가 있었다(p=0.000). 반대로 HSP 70 단백질은 환자군이 14.76± 23.1 ng/dl, 대조군이 8.19± 14.0 ng/dl으로 환자군이 의미있게 높았다(p=0.026). HSP 60 항체는 환자군이 121.0± 7.4 OD_(450), 대조군이 116.6± 7.6 OD_(450)이었으며, HSP 70 항체는 환자군이 123.7± 11.5 OD_(450), 대조군이 113.0± 8.4 OD_(450)으로(p=0.000) 뇌경색 환자에서 혈청 내 HSP 항체가 의미있게 높게 발현되었다. 다인자 로지스틱 회귀분석에서도 HSP 60 및 70 항체가 독립적인 위험인자로 의미 있는 결과를 보였다. 이는 뇌경색의 병태 생리에 면역반응이 중요한 역할을 함을 시사하고 있으며, 고식적인 뇌졸중의 위험인자가 없는 경우에 HSP 60과 70 항체가 면역과 관련된 지표로서 뇌경색의 사전 검사에 도움이 되리라 기대된다.