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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 46(6); 2003 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2003;46(6): 481-487.
The Effect of Polymeric Immunoglobulin Receptor on Eosinophil Degranulation in Respiratory Syncytial Virus Infection of Respiratory Epithelial Cells.
Sung Wan Kim, Joong Saeng Cho, Jae Myung Kim, Jun Yeon Hwang, Roberto Garofalo
1Department of Otolaryngology, College of Medicine, Kyung Hee University, Seoul, Korea. khuent@khmc.or.kr
2Department of Otolaryngology, Kangnam General Hospital, Public Corporation, Seoul, Korea.
3Department of Pediatrics, UTMB, Texas, U.S.A.
Respiratory Syncytial Virus에 의한 호흡상피세포 감염 시 Polymeric Immunoglobulin Receptor가 호산구의 탈과립에 미치는 영향
김성완1 · 조중생1 · 김재명2 · 황준연2 · Roberto Garofalo3
경희대학교 의과대학 이비인후과학교실1;지방공사 강남병원 이비인후과2;Department of Pediatrics, UTMB, Texas, U.S.A3;
주제어: Respiratory Syncytial VirusesPolymeric immnoglobulin receptors호산구.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
The presence of eosinophil-specific cytotoxic mediators in nasopharyngeal secretions of infants with more severe RSV infection in the respiratory tract suggests that eosinophils play a key role in the pathogenesis of RSV-induced airway inflammation and the associated epithelial damage. A recent report demonstrated that RSV-infected respiratory cells induce eosinophil degranulation by a CD11b/CD18-dependent, ICAM-1-independent mechanism. However, the molecule on the epithelial cell membrane involved in the receptor-mediated degranulation of eosinophils after RSV infection has not been clearly identified.
MATERIALS AND METHOD:
We investigated the effect of RSV infection on the expression of pIgR on A549 cells and blocking of the RSV-infected cell induced eosinophil degranulation with monoclonal antibodies of the pIgR.
RESULTS:
After 24h of RSV infection, A549 cells expressed pIgR remarkably whereas pIgR was hardly expressed by the uninfected cells in flow cytometry and in the semi-quantitative RT-PCR. CD11b/CD18 on eosinophils was highly expressed by the RSV conditioned media. Purified eosinophils cocultured with the RSV-infected A549 cells showed approximately eightfold increase in ECP in the isotype control, compared with the control and that was blocked by treatment of anti-pIgR monoclonal antibody.
CONCLUSION:
It is strongly suggested that pIgR expression in the epithelial cells may be a key factor for eosinophil degranulation via interaction with CD11b/CD18 in the RSV-infected epithelial cells.
Keywords: Respiratory syncytial virusesPolymeric immunoglobulin receptorsEosinophils

교신저자:조중생, 130-702 서울 동대문구 회기동 1번지  경희대학교 의과대학 이비인후과학교실
              전화:(02) 958-8474 · 전송:(02) 958-8470 · E-mail:khuent@khmc.or.kr

서     론


  
Respiratory syncytial virus(RSV)의 감염은 소아 모세기관지염의 주원인이며 호흡상피에 국한되어 국소면역 반응과 염증세포의 침윤을 유발하는데 인간과 동물 모델에서 기관지 주위와 혈관 주위에 단핵세포의 침윤을 보이면서 상피의 괴사와 섬모상피의 파괴를 일으키며 점막하 부종과 기관지루 등을 일으킨다.1)2) 그러나 RSV 모세기관지염 환자의 부검소견에서는 놀랍게도 바이러스 항원의 양이 매우 적고 불규칙하게 분포하는 양상을 보여1) RSV 감염에 의한 기도점막의 손상이 이차적인 병리기전에 의해 일어날 것을 시사한다. 한편 기도점막 질환이 심한 소아의 비인두 분비물에서는 호산구-특이 매개물(eosinophil-specific mediator)이 관찰되어 호산구가 RSV에 의한 기도 염증반응과 상피세포 손상의 주된 역할을 할 것이라고 생각되었다.3)4) 최근에 RSV에 감염된 호흡 상피세포에서 CD11b/CD18 의존성(dependent), intercellular adhesion molecule(ICAM)-1 비의존성(independent) 기전에 의해 호산구의 탈과립 현상이 일어난다는 보고가 있었다.5) 그러나 호산구의 접착-매개 탈과립(adhesion-mediated degranulation)에 연관된 상피세포측의 반응물질은 밝혀진 바가 없다.
   중합 면역글로불린 수용체(polymeric immunoglobulin receptor, pIgR)의 기본 기능은 transcytosis로 중합 면역글로불린과 결합하여 세포안으로 유입되어 endosome에 의해 둘러싸인 뒤 상피세포의 첨부로 이동한 후 세포의 첨부표면에서 pIgR의 부분인 secretory component(SC)와 면역글로불린 A가 합쳐서 Soluble IgA를 분비물 내로 분비하는 것이다. 그러나 pIgR의 운반은 면역글로불린 A가 없이도 일어나 자유 SC의 분비도 가능하다. pIgR은 5개의 세포 외 도메인을 가진 분비세포의 기저외측에 발현하는 당단백으로 중합 면역글로불린 결합, pIgR로 매개되는 상피세포와 관련된 transcytosis와 pIgA와 관련된 SC에 의해 단백분해로부터 pIg의 방어 기능을 하는 것으로 알려져 있다.6)
본 연구에서 저자들은 RSV 감염의 효과로 폐의 type II 폐포 상피세포(A549)의 pIgR 발현이 나타나는지 알아보고 RSV에 감염된 세포를 pIgR의 단클론 항체(monoclonal antibody, mAb)로 차단하여 호산구 탈과립의 억제가 일어나는지 보고자 하였다. 또한 직접 인간 pIgR cDNA를 핵산전달감염(transfection)한 Madin-Darby canine kidney세포(MDCK)를 이용하여 pIgR의 직접적인 호산구 탈과립에 대한 영향을 알아보았다.

재료 및 방법

   실험은 정제된 RSV에 감염된 A549 세포에서 pIgR의 발현을 유속세포분석법과 반정량적 역전사 중합효소 연쇄반응을 통해 측정하여 보았고, 호산구 표면의 CD11b/CD18의 발현을 유속 세포분석법을 통해 측정하였으며 감염된 A549 세포와 호산구의 동시 배양을 통하여 호산구의 탈과립을 방사선 면역측정법(radioimmunoassay)으로 측정하였고, 상피세포에 발현된 pIgR과 호산구에 발현된 CD11b/CD18을 단클론 항체를 사용하여 중화시킨 후 탈과립의 억제 효과를 알아보았다. 또한 pIgR의 직접적인 호산구 탈과립에 미치는 영향을 보기 위해 핵산전달감염한 MDCK를 사용하여 같은 반응이 일어나는지를 확인하였다.

상피세포의 배양
   American Type Culture Collection(ATCC, Rockville, MD)에서 A549세포를 구입하여 2 mM L-glutamine이 포함된 Ham’s F12K 배지에 10% fetal calf serum(FCS), 100 U/ml penicillin과 0.1 mg/ml streptomycin(Life Technologies, GIBCO BRL, Gaithersburg, MD)을 첨가하여 배양하였다.
   인간 pIgR cDNA-transfected MDCK(hpMDCK, supplied by University of Kentucky)는 pCB6 plasmid vector를 사용하여 핵산전달감염한 것으로 cytomegalovirus(CMV) early promotor에 의해 pIgR cDNA를 안정적으로 발현하였다.7) hpMDCK는 2 mM L-glutamine과 Earle’s salts를 포함한 modified Eagle’s medium(MEM)에 1.5 g/L의 sodium bicarbonate, 0.1 mM non-essential amino acids, 1.0 mM sodium pyruvate, 10% FCS, 100U/ml penicillin과 0.1 mg/ml streptomycin(Life Technologies)을 첨가하여 배지로 사용하였다.

RSV의 정제
   RSV의 인간 long strain(A2)을 기존의 방법대로 Hep-2 세포(ATCC, Rockville, MD)에서 배양하고 polyethylene glycol 침전 후 35%에서 65%의 sucrose 농도에서 단속적으로 원심분리 시켰다. 바이러스는 추출직후 액화질소로 급속 냉각시켜 사용 전까지 -70°C에 보관하였다. 정제된 RSV의 바이러스 역가는 methylcellulose plaque assay를 사용하여 측정하였다.8)

호산구의 분리
  
정상인으로부터 채취한 heparin이 첨가된 정맥혈을 40분 동안 6% dextran으로 침전시킨 후 백혈구가 풍부한 buffy coat를 얻어 Ficoll-Paque(Pharmacia, piscataway, NY)를 첨가하여 20분 동안 400 g로 원심분리 하였다. 과립구를 포함한 세포덩어리를 모아 차가운 칼슘과 마그네슘이 없는 Hanks buffered salt solution(HBSS)으로 세척한 후, 적혈구는 저장액을 사용하여 용해시켜 제거하였다. 항 CD16 immunomagnetic bead로 중성구를 제거하기 위해 magnetic activate cell sorter system(Miltenyi Biotec, Sunnyvale, CA)을 사용하여 호산구를 분리하였다. 호산구의 순도는 cytospin을 시행한 후 Wright-Giemsa 염색을 하여 측정하였는데 현미경적 검사 상 99%이상이었다. 호산구를 다시 2% FCS를 포함한 RPMI 1640(Life Technologies)을 이용하여 106개/ml의 농도로 부유시켜 실험에 사용될 때까지 보관하였다.

상피세포에서 인간 pIgR의 발현

유속 세포분석법(flow cytometry)
  
RSV 감염 후 A549 세포의 pIgR의 발현을 알기 위한 유속 세포분석법을 위해 A549 세포를 25 cm2 culture flask (Becton Dickinson, San Jose, CA)에서 배양한 후 합류(confluence)된 단층을 MEM에 1% FCS를 첨가한 배지로 1 MOI(multiplicity of infection) 농도의 RSV로 감염시켰다. 대조군은 RSV를 포함하지 않은 배지(MEM with 1% FCS)에서 성장시켰다. 24시간 후 감염된 세포를 0.25% trypsin과 0.02% ethylene diamine tetraacetic acid(EDTA)로 탈착시켜 부유한 후 trypsin처리가 세포막 표면에 발현된 pIgR 단백을 제거할 수 있어 분리한 A549 세포를 pIgR의 재발현을 위해 A549 세포의 완전 배지로 25 cm2 culture flask를 이용하여 부유 상태에서 24시간 동안 진탕(shaking)하였다.
   한 조건 당 약 106개의 세포를 4°C에서 30분 동안 FACS 염색 완충액(HBSS에 1% bovine serum albumin과 0.1% NaN3 첨가)에 Randall M. Goldbrum이 고안한 항인체 SC mAb mouse IgG(for domain 1)과 isotype-matched Ab(mouse IgG1, Dako, Carpentaria, CA)를 염색하고 FACS buffer로 두번 씻은 후 빛을 차단한 상태에서 4°C에서 30분 동안 FITC-conjugated 항 mouse F(ab)2 항체(Dako)로 세포를 염색하였다. 마지막으로 염색된 세포를 두 번 씻고 1% paraformaldehyde로 고정시켰다. 조건 당 약 105개의 세포를 FACScan(Becton Dickinson)으로 단색 유속 세포분석법(single-color flow cytometry)에 의한 형광법으로 분석하였다.

RNA 추출과 pIgR의 발현을 위한 반정량적 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR)
   유속 세포분석법에서와 같이 RSV에 감염되거나 감염되지 않은 A549 세포를 준비한 후 TRIzol(Life Technologies) 시약을 이용하여 각각의 조건에서 전체 세포의 RNA를 추출하여 반정량적 역전사 중합효소 연쇄반응으로 pIgR mRNA 발현을 결정하였다. 인간 pIgR의 oligonucleotide primer(upper primer:GGTCCCGAGGAGGTGAATAG-TG, lower primer:CTGACCTC-CGGCTGACATCAA)와 β-actin(upper primer:ATCTGGCACCACACCTTCTA-CAAT, lower primer:CGTCATACTCCTGCTTGCTGATCC)를 각각 사용하였다. 반응은 SUPERSCRIPTTM Preamplification System for First Strand cDNA Synthesis(Life Technologies)를 사용하여 역전사는 50분 동안 42°C에서 oligodT 선택으로 각 조건에서 RNA 5 μg을 사용한 후 15분 동안 70°C에서 효소로 비활성화 시켰다. cDNA의 농도를 비교하기 위해 β-actin에 대한 희석성 중합효소 연쇄반응(dilutional PCR)에 각 조건에서 cDNA를 6번 연속적으로 희석시켜 사용하였다. PCR 조건은 94°C에서 30초간, 58°C에서 1분간, 68°C에서 2분간 각각 적정화시켰다. 희석성 중합효소 연쇄반응은 25회 시행하였다.
   점적 농도계(spot densitometer) 분석으로 각 표본들의 희석률을 결정하였고 pIgR과 β-actin mRNA 발현의 비교를 위해 20, 25, 30, 35, 40번까지 동량의 cDNA를 사용해서 반정량적 중합효소 연쇄반응을 시행하였다. 증가된 물질은 2% agarose gel에서 전기영동하여 확인하였다.
   hpMDCK에서는 핵산전달감염된 인간 pIgR cDNA의 발현을 증진시키기 위해 2 mM sodium butyrate를 24시간 자극하여 같은 방법으로 pIgR의 발현을 보았다.7)

호산구에서 CD11b/CD18의 발현
  
정제된 호산구(5×105개)를 2시간 동안 대조 배지와 RSV가 첨가된 배지(희석률 50/50 vol%)에 노출시켰다. RSV가 첨가된 배지는 단층의 A549 세포를 24시간 동안 1% FCS가 포함된 MEM의 배지에서 1 MOI 농도의 RSV로 감염시킨 후 상청액을 모아 300 g에서 원심 분리시켜 얻은 것으로, 바이러스를 비활성화 시키기 위해 5분 동안 245 nm 자외선에 노출시켰다. 대조배지는 감염되지 않은 A549 세포 배양에서 얻었고 RSV를 제외하고는 RSV가 첨가된 배지와 같은 방법으로 얻었다.
   hpMDCK와 동시 배양할 호산구는 CD11b/CD18 발현을 위하여 GM-CSF(최종 농도 500 pg/ml, Peprotech, Rocky Hill, NJ)로 37°C에서 5시간동안 처리하였다.
   각각의 호산구를 40분동안 PE-conjugated 항 인간 CD11b Ab(Becton Dickinson)나 isotype-matched PE-conjugated mouse IgG2a Ab(Becton Dickinson)로 염색한 후 두 번 세척하고 1% paraformaldehyde로 고정시키고 유속 세포분석법을 시행하였다.

동시 배양에서 호산구의 탈과립
   A549 세포를 합류에 도달할 때까지 24 well tissue culture plate(Becton Dickinson)에서 배양시킨 후 세포를 1% FCS를 포함한 MEM에서 1 MOI 농도의 RSV로 감염시키거나 대조군은 RSV가 포함되지 않은 같은 배지에서 배양시켰다. 24시간 후 배지를 제거하고 상피세포에 발현된 pIgR을 차단하기 위해 A549 세포를 Randall M. Goldblum에 의해 고안된 항 인간 SC mAb mouse IgG(for domain 5)이나 isotype-matched mouse IgG1(Dako)를 포함한 RPMI 1640(2% FCS 첨가)으로 처리하였다. 호산구에 발현된 CD11b/CD18의 차단에는 항 인간 CD18 clones MHM23(Dako)을 이용하였고 37°C에서 1시간 동안 처리를 하였다. PBS로 상피세포를 씻은 후, 각각의 well에 정제된 호산구(105 cells in 100 μl)를 첨가하고 RPMI1640(2% FCS 첨가)를 1 ml까지 첨가한 후 16시간동안 동시 배양하였다.
   hpMDCK의 경우는 Transwell-COL collagen-coated membrane(24 well plate용, growth surface area : 0.3 cm2, membrane pore size:0.4 mm, Corning Costar, NY)에서 같은 배지를 사용하여 분극화된 단층(polarized monolayer)을 만들었다. 합류는 배지가 insert에서 아래로 새지 않는 것을 육안으로 확인하여 평가하였다. 합류 후에 인간 pIgR cDNA의 발현을 증진시키기 위해 2 mM sodium butyrate를 24시간 자극하였고 기저외측에 발현하는 pIgR의 발현을 CD11b/CD18과 상호 작용할 수 있도록 치밀이음부(tight junction)를 깨기 위해 10 mM EDTA로 15분간 37°C에서 처리한 후 phenol red를 이용하여 아래쪽 배지의 색깔 변화로 EDTA의 효과를 측정하였다. 그 후 2% FCS가 첨가된 MEM에서 30분간 배양하여 칼슘을 보충한 후 상기 방법과 같이 GM-CSF로 자극된 호산구(105 cells in 100 μl)와 16시간동안 동시 배양하였다.
   각각의 동시 배양 군에서 상청액을 모아 특이 방사선면역측정법(Pharmacia)에 의해 eosinophil cationic protein (ECP)의 측정을 시행하였다.

결     과

RSV에 감염된 A549 세포와 sodium butyrate로 자극된 hpMDCK에서 인간 pIgR의 발현
  
감염되지 않은 A549 세포(MFI=5.35±0.51, n=6)에 비하여 RSV에 감염된 A549 세포(MFI=11.62±3.24, n=6)에서 pIgR의 발현이 통계적으로 유의한 차이로 강하게 나타나는 것을 볼 수 있었다(Fig. 1).
   반정량적 역전사 중합효소 연쇄반응에서도 인간 pIgR mRNA 발현은 RSV가 감염되지 않은 세포에 비해 감염된 A549 세포에서 상당히 증가되었다(Fig. 2A).
   hpMDCK에 대한 실험에서는 MDCK는 인간 pIgR을 전혀 발현하지 않았으며 2 mM sodium butyrate를 자극한 군에서 자극하지 않은 군에 비해 현저하게 인간 pIgR의 발현이 유의하게 증가하였다(Fig. 2B).

호산구에서 CD11b/CD18의 발현
  
대조배지를 사용한 경우와 비교하여 RSV가 첨가된 배지를 사용한 경우 호산구 표면의 CD11b/CD18b 발현이 통계적으로 유의하게 현저히 증가하였다(Fig. 3A). 또한 바이러스가 없는 상황인 hpMDCK 실험을 위해 GM-CSF (500 pg/ml)로 처리한 호산구에서도 CD11b/CD18의 발현이 유의하게 증가하였다(Fig. 3B).

상피세포와 호산구의 동시 배양에서 호산구의 탈과립
   RSV에 감염된 A549 세포와 동시 배양시킨 정제된 호산구는 대조군(11.68±4.21 ng/ml)과 비교하여 약 8배 이상 현저하게 ECP를 분비하였으며 호산구 측의 CD11b/CD18을 중화시키기 위해 항 CD18 mAb MHM23으로 처리한 호산구와의 동시 배양에서는 ECP 양이 유의하게 감소하는 것을 보였다. 또한 항 pIgR mAb(for domain 5)로 RSV 감염된 A549 세포를 동시 배양 전 처리한 경우에도 ECP 분비가 비슷하게 감소되었다. 그러나 항 pIgR mAb와 항 CD18 mAb MHM23로 양쪽을 동시에 처리한 경우에서 상승효과를 관찰할 수는 없었다(Fig. 4).
   hpMDCK를 사용한 실험에서는 sodium butyrate와 EDTA를 사용하지 않은 군을 대조군으로 사용하였는데 sodium butyrate를 사용하고 EDTA를 처리한 군에서 GM-CSF를 처리한 호산구와의 동시 배양에서 대조군에 비해 ECP 분비가 통계적으로 유의하게 월등히 증가하였고 이 증가는 상피세포측에 항 pIgR mAb를 처리하거나 호산구 측에 항 CD18 mAb MHM23을 처리하였을 때 현저하게 감소하였다. 이 경우에도 두 항체에 의한 상승효과는 관찰할 수 없었다(Fig. 5).

고     찰

   RSV는 모세 기관지염의 가장 흔한 원인이며 유행성 모세 기관지염의 유일한 원인이 되며 세계적으로 영아와 유소아에서 입원을 유발시키는 가장 흔한 바이러스로 알려져 있다.9) 실제로 출생 후 수년 내에 100%의 유아가 RSV에 감염되며 66%의 영아가 생 후 첫해에 감염되고,10) 심지어 18개월의 영유아의 75%가 RSV에 대한 IgG 항체를 가지고 있다.11) 또한 RSV는 기도 과민성을 일으키며,12) 천식이 있는 환아에서 반복적으로 천명을 일으키는데 주로 관여하고, 천식을 유발시키는 위험인자 중 가장 유력한 것으로 보고되고 있다.
   RSV 감염의 병리학적 특징은 기관지 주위와 혈관 주위에 단핵세포의 침윤을 보이면서 호흡 상피의 괴사와 파괴를 일으키는 것으로,1)2) 이것은 직접적인 RSV의 영향보다는 다른 기전 특히 호산구의 탈과립에 의한 호산구 단백의 영향일 것으로 생각된다.1)3)4) 실제로 RSV에 감염된 상피세포는 호산구의 탈과립에 직접적인 역할을 하는 싸이토카인이나 chemokine을 분비한다.13) 또한 RSV는 호산구의 표면에 부착하여 과산소(superoxide)와 류코트리엔 C4의 분비를 증가시키기도 한다.14) 본 실험의 결과에서도 RSV는 호흡 상피세포에서 pIgR의 발현을 현저하게 증가시키는 것을 명확히 보여주었다. 이것은 A549 세포에서 RSV 감염이 A549 세포막 표면에 pIgR의 발현을 유도할 수 있다는 것을 의미한다.
   호산구는 기도의 알레르기성 염증반응에서 major basic protein, eosinophil-derived neurotoxin, eosinophil peroxidase(EPO)와 ECP의 core basic granular protein의 분비에 의해 중요한 영향을 미치는 세포로 알려져 있다. 기관지 천식이나 만성 부비동염 환자에서 손상받은 기도 점막상피에서 이러한 호산구 단백이 축적되어 있고 실험적으로 비점막과 기관, 폐의 상피세포에 대해 활성화된 호산구나 호산구의 단백들이 독성을 가지고 있다는 것이 입증되었다.15)
   또한 여러 연구에서 호산구는 자연적으로 발생한 RSV의 감염과 관련되어 기도 점막 손상에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되었다. 그리고 급성 RSV 감염시 소아의 기도에서 호산구에 의해 생산된 ECP와 다른 염증 매개물들이 보고되었다.3)4)16) 심지어 많은 양의 ECP는 RSV의 감염 시의 모세 기관지염의 발생을 예측하는 지표가 되며 질환의 경중과 연관이 있다.3) 그러나 호산구 단백이 기관지 점막에 대해 독성이 있다는 많은 보고에도 불구하고 RSV 감염에서 호산구 탈과립에 대한 세포학적 또는 분자생물학적 기전은 아직 명확히 밝혀지지 않았다.
  
호산구는 β2 인테그린을 포함한 몇 가지의 접착분자들을 발현한다. β2 인테그린은 CD11b/CD18(LFA-1), CD11b/CD18(Mac-1), 그리고 CD11c/CD18(p150/95)로 이루어지는데 이들은 서로 다른 α사슬과 공통된 β사슬을 가지고 있는 것이 특징이다. 이러한 β2 인테그린은 호산구의 접착과 이동에 관여하여 호산구의 다양한 접착의존성(adherence-dependent) 기능에 관여하는 것으로 알려져 있다.17) 본 실험에서 RSV에 감염된 상피세포의 상청액으로 자극받은 호산구는 CD11b/CD18을 현저하게 많이 발현하였으며 이러한 결과는 동시 배양 조건에서 호산구에 CD11b/18의 발현이 상피세포와 상호작용을 하는데 충분하다는 것을 의미한다. 또한 단클론 항체로 중화시켰을 때 탈과립 현상이 현저하게 억제되는 것으로 보아 RSV 감염의 경우 일어나는 탈과립 현상에는 CD11b/CD18이 중요한 역할을 하는 것을 입증할 수 있었다.
   최근의 보고에서 이러한 호산구 단백의 목표물이 되는 호흡기 상피세포는 많은 생활성 매개물과 싸이토카인을 분비하여 스스로 국소염증반응을 시작하고 조절하는 것으로 알려졌다. 또한 호흡기 상피세포는 RSV가 복사되어지는 곳2)이라는 점에서 저자는 RSV에 감염된 호흡기 상피세포와 호산구의 동시 배양이라는 실제적인 상황의 재현을 시도하여 보았다. 다른 보고는 RSV 감염된 상피세포와 호산구의 동시 배양을 시도하여 RSV 감염에 의해 호산구에서 CD11b/CD18의 발현이 유도되며 RSV에 감염된 상피세포와의 동시 배양에서 CD11b/CD18의 단클론 항체가 호산구의 탈과립을 억제한다고 하였다.5) 또한 CD11b/CD18의 부수용체로 잘 알려진 ICAM-1은 상피세포 표면의 RSV의 감염에 의해 그 발현이 유도되지만 동시 배양에서 호산구의 탈과립은 항 ICAM-1에 의해 억제되지 않아 RSV 감염에서 호산구의 탈과립은 CD11b/CD18 의존성, ICAM-1 비의존성 기전에 의해 일어남을 증명하였다.5)
   이에 저자들은 ICAM-1과 유사한 pIgR에 관심을 가지게 되었다. SC와 호산구와의 관계는 많은 보고가 있는데 SIgA와 자유 SC가 호산구를 활성화 시킬 수 있어 SC의 다른 잠재적인 기능이 있다는 것이 알려졌다.18) SIgA는 기생충을 죽이고, 지방 매개물을 생산하며, 여러 가지 싸이토카인을 형성하는 호산구의 기능을 유도하는 것으로 알려져 있다. 실제로 다른 항체 부류 중 SIgA는 호산구의 탈과립의 가장 강력한 자극이다.18) 또한 SC는 ECP와 EPO의 유출을 자극하고 호산구에 의한 과산소 생산을 자극한다.19) 또한 SC는 인테그린에 대한 다양한 배위자를 공유하는 구조를 가지고 있어 호산구에서 발현하는 β2 인테그린과 상호작용을 할 가능성을 가지고 있고, 기관지 천식 환자나 호산구성 폐렴 환자의 기관지세척 검사에서 분비된 호산구 과립의 농도와 SIgA의 농도가 비례하게 증가하여 여러 가지 호흡기 질환에서 SIgA는 호산구의 탈과립에 중요한 역할을 할 것이라는 것이 시사되었다.20) 본 연구의 결과로 호흡 상피세포에서 pIgR은 RSV의 감염 후 감염이 없는 세포에 비해 강하게 발현되며, 또한 동시 배양 모델에서 호산구의 항 CD18 단클론 항체와 상피세포의 항 pIgR(SC) 단클론 항체로 호산구의 탈과립 억제를 시행하였을 때 호산구의 탈과립을 억제하는 것으로 보아 호산구에서 발현된 CD11b/CD18과의 접착 매개반응을 통해 호산구의 탈과립에 관여하는 것으로 생각될 수 있다. 이것은 다른 면역반응에서 일반적으로 상피세포의 ICAM-1과 반응하는 호산구 측의 CD11b/CD18이 RSV 감염의 경우 ICAM-1이 아닌 pIgR과 반응할 가능성을 시사하는 것으로 사료된다.

결     론

   본 연구 결과 RSV 감염 시 호흡 상피세포는 pIgR의 발현을 현저하게 증진시켰으며 RSV가 첨가된 배지에서 호산구는 CD11b/CD18을 현저하게 발현하였다. 또한 RSV에 감염된 호흡 상피세포와 호산구의 동시 배양 시 현저한 호산구의 탈과립을 관찰할 수 있었고 이 탈과립은 호산구 측의 CD11b/CD18의 중화와 상피세포 측의 pIgR의 중화에 의해 억제되었다.
   이러한 결과로부터 RSV 감염시의 호산구의 탈과립 현상은 호흡 상피세포에 발현된 pIgR과 동시 배양된 호산구의 CD11b/CD18과의 접착 매개반응을 통하여 일어나는 것임을 강력히 입증할 수 있었다.


REFERENCES

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