사마귀와 전염성 연속종의 표피내 각질형성세포에서 B7-1, B7-2 및 B7-H2의 발현

Abstract

The up-regulation of costimulatory molecules, such as B7-1, B7-2, B7-H2, plays a critical role in T cell expansion, the elicitation of cell-mediated immunity, the production of cytokines and the development of class-switched antibody response. This costimulatory signal is generated by B7-1 and B7-2 expressed on antigen-presenting cells interacting with CD28 or CTLA-4 on the T cell and produces either positive or negative effect on the cellular-mediated immunity and cytokine production. B7-2 expressed on the antigen presenting cell earlier than B7-1, plays a critical role in initiation of T cell immune response. B7-H2 interacts with ICOS involving in regulating of the response of Th1 and Th2 when the CD28 does not express. Verruca and molluscum contagiosum is induced each by human papilloma virus and molluscum contagiosum virus producing the skin lesion. These disease are mainly infected in the child and immunocompromised patient. Most of them are spontaneously regressed but some lesions are remained for several years or spreads with multiple sites with difficulties of treating of the lesions. The purpose of this study is to compare the level of B7-1, B7-2 and B7-H2 expression in the epidermal keratinocyte among verruca, molluscum contagiosa and normal control, to determine the role of the costimulatory signals for the cell mediated immunity in these viral infections, and to investigate the expression of B7-1, B7-2 and B7-H2 in the these viral infections via RT-PCR, western blotting and immunostain. The results are summarized as follows: 1. Expression B7-1 mRNA increased in molluscum contagiosa lesions by RT-PCR. B7-1 protein increased in the verruca lesions compared with the normal skin, unlikely in the molluscum contagiosa by western blot. While in the normal skin, B7-1 positivity was limited to the basal layer and the focal areas of the horny layer in immunohistochemical staining, in the verruca and molluscum contagiosa lesions, the B7-1 positivity was extended to the upper spinous layer. 2. B7-2 mRNA was similary expressed in the molluscum contagiosa lesions and the normal skin by RT-PCR. B7-2 protein was increased in the verruca lesions compared with the normal skin, unlikely in the molluscum contagiosa by western blot. Immunohistochemically, B7-2 positive keratinocytes were observed in normal skin, verruca and molluscum contagiosa lesions in the same degree. A few viral infected keratinocytes showed the B7-2 positivity in the verruca and molluscum contagiosa lesions. 3. B7-H2 mRNA was expressed in the normal skin and 1 of 5 molluscum contagiosum lesions by RT-PCR. There was no difference in B7-H2 protein expression by western blot and in the immunohistochemical expression among the verruca, molluscum contagiosa lesions and normal skin. B7-l/B7-2 is expressed more intensely in the epidermal keratinocytes of verruca and mollucum contagiosa than in kerainocyte of the normal skin, but is not clear the B7-1 and B7-2 have a major role in eliminating of the viral particles because koilocytes do not express B7-1 and if any, only a few virus infected cell express B7-2.;B7 리간드 중 B7-1, B7-2 및 B7-H2는 T 세포의 주요한 보조자극 리간드로, 이들에 의한 보조자극 신호는 T 세포 수의 팽창, 세포면역의 유도, 싸이토카인 생성 및 항체의 클래스 전환(class switch)반응에 중요한 역할을 한다. B7-1과 B7-2는 항원제시세포에서 발현되며, T 세포의 표면에 CD28과 이의 동종체인 CTLA-4에 결합함으로써 T 세포의 면역반응을 조절한다. CD28은 싸이토카인 생성 증가와 같은 면역 반응 증강에 관여하는 반면 CTLA-4는 이를 억제하는 신호를 주는 것으로 알려져 있다. B7-2는 B7-1 보다 일찍 발현되어 T 세포 반응을 시작하는 데 중요한 역할을 한다. B7-H2는 특히 CD28이 결여시 ICOS와 결합하여 Th 1과 Th 2 반응이 일어나는 데에 주로 관여한다. 사마귀(verruca)는 인간 유두종 바이러스(human papilloma virus)에 의하며, 전염성 연속종(molluscum contagiosum)은 Molluscipox군 중 molluscum contagiosum 바이러스에 의한 피부 감염 질환으로, 주로 어린이나 면역이 저하된 성인에서 발생하며, 대부분 자연소실 되나 간혹 병변이 수년간 지속되며 병변의 숫자가 많아져서 치료가 어려워진다. 두 질환에 대한 방어는 세포매개 면역반응 중 특히 세포독성 T 림프구의 역할이 중요하게 작용하며, 면역 체계를 회피하는 여러 가지 바이러스의 기전들이 알려져 있으나, B7 리간드와의 관계는 아직 알려진 바 없다. 본 연구는 7명의 사마귀 환자와 5명의 전염성 연속종 환자의 병변의 각 질형성세포에서 RT-PCR, Western blot 및 면역조직화학 염색으로 B7-1, B7-2, B7-H2의 mRNA와 단백의 발현을 연구하고 이들의 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. B7-1 mRNA는 전염성 연속종 병변에서 정상조직보다 증가되어 있었다. 2. B7-1 단백은 전염성 연속종 병변에서는 정상조직과 차이를 보이지 않은 반면, 사마귀 병변의 각질형성세포에서는 발현이 증가되었다. 3. 면역조직화학염색상 B7-1은 정상 표피에서는 기저세포층에 국한되어 발현되지만, 사마귀와 전염성 연속종 병변에서는 유극층까지 발현되었다. 4. B7-2 mRNA는 전염성 연속종 병변과 정상 피부의 표피에서 발현의 차이가 관찰되지 않았다. 5. B7-2 단백은 전염성 연속종 병변에서는 변화가 없었지만, 사마귀 병변에서는 정상에 비해 증가되어 있었다. 6. 면역조직화학염색에서 B7-2 발현은 전염성 연속종 병변과 사마귀 병변에서 정상피부와 차이가 없었으며 소수의 바이러스 감염세포에서 양성소견을 보였다. 7. B7-H2 mRNA는 정상피부 조직 및 전염성 연속종 병변 중 20%(1예/5예)에서 발현되었다. 8. B7-H2 단백은 Western blot 과 면역조직화학염색에서 정상, 사마귀병변, 및 전염성 연속종 병변에서 차이를 관찰할 수 없었다. 결론적으로 B7-1 또는 B7-2 mRNA나 단백은 사마귀와 전염성 연속종 병변의 표피내 각질형성세포에서 발현이 유도되었으며, 사마귀 병변에서 정상조직보다 발현이 증가되었다. 그러나 바이러스에 의해 감염되어 변형된 세포내에서는 발현되지 않았거나 극히 미미한 점으로 이들이 바이러스 감염으로 유도되더라도 바이러스를 제거하는데 있어서 적극적인 역할은 하지 못할 것으로 생각된다. 또한 B7-H2는 B7-1과 B7-2가 모두 발현된 경우 사마귀와 전염성 연속종에서 바이러스에 대한 면역기전에 주요한 역할은 하지 않는 것으로 생각된다.