사마귀 환자의 면역학적 특성 및 squaric acid dibutylester 면역 치료에 따른 사이토카인 발현에 관한 연구

Abstract

Background: Wart is a proliferative lesion on the skin caused by human papilloma virus (HPV), a type of Papillomaviridae. Contact immunotherapy is one of the many therapeutic options attempted to treat warts. It uses a contact allergen to cause a delayed hypersensitivity. However, its effectiveness differs from a patient to a patient. Such a wide variance in treatment results is also presumed to be related to the immunological characteristics of each patient. Objectives: This study aims to evaluate immunologic characteristics of wart patients. And we investigated the changes occurred in T lymphocyte, cytokine, and accessory and costimulatory molecules in peripheral blood after an immunotherapy with squaric acid dibutylester (SADBE). Methods: Twenty two patients aged 13 years or more and with five or more of verruca vulgaris, palmoplantar wart or verruca plana were enrolled in the study. The results of the investigation were compared with those of the control group of nine healthy individuals with no warts. We first sensitized the subjects with squaric acid dibutylester (SADBE) and then applied it directly to the lesions at an interval of one to two weeks up to a total of ten times. With respect to the patients whose warts have disappeared or reduced by 90% or more within ten times of treatment, we reclassified them (six in total) as a complete response group. Meanwhile, the patients who showed 50% or less of clinical improvement (five in total) were reclassified as an incomplete response group. We measured the extracellular phenotype of lymphocyte and the expression of cytokine by the flow cytometry, using the peripheral blood mononuclear cells. Results: There was no significant difference in extracellular phenotype of lymphocyte between control and wart patients. With regards to cytokine, the levels of IL-4 and TNF-α and the IL-10/IL-12 ratio were much lower amongst the patients before the immunotherapy. The level of IL-12 and the ratio of IFN-γ/IL-4 were higher amongst the patients, but they have returned to the normal level of the control group after the treatment. When we compared the complete response group and the incomplete response group, we noticed that the levels of IL-4 and Fas ligand and the ratio of IL-10/IL-12 of the former group, which was lower before the treatment, returned to the normal level, and its ratio of IFN-γ/IL-4, which was higher before the treatment, also recovered the normal level after the treatment. The level of TNF-α amongst the patients was lower than that of the control both before and after the treatment. In the meantime, none of these changes were observed in the incomplete response group. Conclusions: The wart patients displayed a lower level of IL-4 and a higher level of IL-12 than the control group and a lower level of Fas ligand and TNF-α. The lower level of IL-4, an HPV long control region depressant, seems to have made the patients more vulnerable to the virus. The fact that cytokine abnormalities detected amongst the complete response group before the treatment disappeared after the treatment with contact immunotherapy proves that SADBE normalized the immune responses and cured the patients who responded well to the treatment. Meanwhile, the level of IL-4 IL-12, IFN-γ, and TNF-α increased further amongst the incomplete response group and the lesions were not cured completely, indicating that the immune systems of the patients in the group were less responsive to the treatment. These results suggest that the immunotherapy increases the level of IL-4 and normalizes the ratios of IFN-γ/IL-4 and IL-10/IL-12 amongst the patients who respond well to the treatment, and thus corrects the imbalance in their immune systems.;Papillomaviridae에 속하는 사람 유두종 바이러스 (human papilloma virus: HPV)의 감염에 의해 발생하는 피부 질환인 사마귀에 시도되는 여러 치료법 중 하나로 접촉 항원에 의한 지연성 피부 과민반응을 유발시켜 치료하는 접촉성 면역 치료가 있다. 그러나 접촉 항원에 의한 면역 치료시 모든 환자가 동일한 반응을 보이지 않으며 이는 개인의 면역학적 특성에 따른 것으로 생각된다. 이에 연구자는 말초 혈액에서 분리한 면역 세포를 이용하여 건강한 정상인과 사마귀 환자 사이의 면역학적 특성의 차이를 알아보고, 사마귀 환자에게 squaric acid dibutylester (SADBE)로 면역 치료를 시도하여 치료 후 T 림프구의 변화와 사이토카인 및 세포 부속 분자, 보조자극 수용체의 변화를 유세포 분석을 통해 비교하였다. 피험자는 13세 이상이고 5개 이상의 심상성 사마귀, 손발바닥 사마귀가 있거나 편평 사마귀가 있는 환자 22명을 대상으로 하였으며, 또한 사마귀가 없는 건강한 사람 9명을 정상 대조군으로 하였다. 피험자들을 SADBE에 감작시킨 뒤 1-2주 간격으로 사마귀 부위에 SADBE를 직접 도포하였으며, 총 10회까지 시도하여 10회 이내에 사마귀가 모두 소실되거나 10회 치료 시 90% 이상 호전을 보인 경우를 완전 치료군 (6명)으로 분류하였고, 50% 미만의 호전을 보인 경우는 불완전 치료군 (5명)으로 분류하였다. 피험자에서 치료 전과 치료 후에 말초 혈액 단핵구를 유세포 분석기로 분석하여 림프구 표면의 세포 표식자 (extracellular phenotype)와 사이토카인 발현을 측정하였다. 환자군에서 림프구 표면 세포 표식자는 대조군과 차이가 없었고, 사이토카인은 환자군에서 대조군보다 치료 전에는 IL-4, TNF-α, IL-10/IL-12 비가 현저히 낮았고, IL-12와 IFN-γ/IL-4 비는 환자군에서 높았으나 치료 후에는 차이가 없었다. 완전 치료군에서 치료 전 낮았던 IL-4, Fas 리간드, IL-10/IL-12 비가 정상화 되고 높았던 IFN-γ/IL-4 비도 정상화 되었다. TNF-α는 면역 치료 전후 모두 대조군보다 낮았다. 사마귀 환자에서 IL-4는 대조군보다 낮았고 IL-12는 높았으며 Fas 리간드와 TNF-α는 낮은 결과를 보였고, HPV long control region 억제제인 IL-4의 수치가 낮아 사마귀에 더 취약하게 만들 수 있다고 생각할 수 있었다. 접촉성 면역 치료 후 완전 치료군에서는 치료 전 나타나던 사이토카인 이상이 치료 후 관찰되지 않았던 점으로 미루어 SADBE에 의해 면역 반응이 정상화되어 적절히 반응하는 군에서는 사마귀가 치료됨을 알 수 있었고, 치료 실패군에서는 IL-4와 IL-12, IFN-γ, TNF-α 등이 오히려 증가되어 있었으나 사마귀 치료가 완전히 이루어지지 않아 면역체계가 부적절히 반응하고 있는 것으로 생각되었다. 이상으로 면역 치료는 반응을 보이는 군에서는 IL-4를 증가시키고 IFN-γ/IL-4 비, IL-10/IL-12 비를 정상화시켜 사마귀 환자에서 나타나는 면역계의 불균형을 교정하는 효과가 있다고 생각된다. 이에 연구자는 말초 혈액에서 분리한 면역 세포를 이용하여 건강한 정상인과 사마귀 환자 사이의 면역학적 특성의 차이를 알아보고, 사마귀 환자에게 squaric acid dibutylester (SADBE)로 면역 치료를 시도하여 치료 후 T 림프구의 변화와 사이토카인 및 세포 부속 분자, 보조자극 수용체의 변화를 유세포 분석을 통해 비교하였다. 피험자는 13세 이상이고 5개 이상의 심상성 사마귀, 손발바닥 사마귀가 있거나 편평 사마귀가 있는 환자 22명을 대상으로 하였으며, 또한 사마귀가 없는 건강한 사람 9명을 정상 대조군으로 하였다. 피험자들을 SADBE에 감작시킨 뒤 1-2주 간격으로 사마귀 부위에 SADBE를 직접 도포하였으며, 총 10회까지 시도하여 10회 이내에 사마귀가 모두 소실되거나 10회 치료 시 90% 이상 호전을 보인 경우를 완전치료군 (6명)으로 분류하였고, 50% 미만의 호전을 보인 경우는 불완전 치료군(5명)으로 분류하였다. 피험자에서 치료 전과 치료 후에 말초 혈액 단핵구를 유세포 분석기로 분석하여 림프구 표면의 세포 표식자 (extracellular phenotype)와 사이토카인발현을 측정하였다. 환자군에서 림프구 표면 세포 표식자는 대조군과 차이가 없었고, 사이토카인은 환자군에서 대조군보다 치료 전에는 IL-4, TNF-α, IL-10/IL-12 비가 현저히 낮았고, IL-12와 IFN-γ/IL-4 비는 환자군에서 높았으나 치료 후에는 차이가 없었다. 완전 치료군에서 치료 전 낮았던 IL-4, Fas 리간드, IL-10/IL-12 비가 정상화 되고 높았던 IFN-γ/IL-4 비도 정상화 되었다. TNF-α는 면역 치료 전후 모두 대조군보다 낮았다. 사마귀 환자에서 IL-4는 대조군보다 낮았고 IL-12는 높았으며 Fas 리간드와 TNF-α는 낮은 결과를 보였고, HPV long control region 억제제인 IL-4의 수치가 낮아 사마귀에 더 취약하게 만들 수 있다고 생각할 수 있었다. 접촉성 면역 치료 후 완전 치료군에서는 치료 전 나타나던 사이토카인 이상이 치료 후 관찰되지 않았던 점으로 미루어 SADBE에 의해 면역 반응이 정상화되어 적절히 반응하는 군에서는 사마귀가 치료됨을 알 수 있었고, 치료 실패군에서는 IL-4와 IL-12, IFN-γ, TNF-α 등이 오히려 증가되어 있었으나 사마귀 치료가 완전히 이루어지지 않아 면역체계가 부적절히 반응하고 있는 것으로 생각되었다. 이상으로 면역 치료는 반응을 보이는 군에서는 IL-4를 증가시키고 IFN-γ/IL-4 비, IL-10/IL-12 비를 정상화시켜 사마귀 환자에서 나타나는 면역계의 불균형을 교정하는 효과가 있다고 생각된다.