교신저자：이봉재, 138-736 서울 송파구 풍납동 388-1  울산대학교 의과대학 서울중앙병원 이비인후과학교실
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서     론

   만성 부비동염 환자에 동반된 비용의 병리조직학적 연구에서 알레르기 비염의 존재와 관계없이 호산구가 증가하여 있으며 세균 감염이 있는 경우는 호중구가 증가하는 것이 일반적인 소견이다.¹⁾코와 부비동의 진균 감염증은 침습형과 비침습형으로 구분하며 침습형은 급성 전격형(acute fulminant type)과 만성 무통형(chronic indolent type)으로 분류하고 비침습형은 진균구증(mycetoma, fungus ball, aspergilloma)과 알레르기성 진균성 부비동염(allergic fungal sinusitis)으로 세분한다.²⁾ 이중 진균구증이 가장 흔하여 진균성 부비동염의 대부분을 차지하며 본 논문에서 진균성 부비동염은 진균구증을 의미한다. 진균성 부비동염의 수술소견으로 중비도의 용종성 변화, 상악동내 농성분비물과 진균구의 혼재 및 점막의 비후 내지 용종성 변화가 흔하다. 이러한 소견은 진균구만 제외하면 수술의 대상이 되는 만성 부비동염의 육안 소견과 별로 다를 것이 없다. 그러나 만성 부비동염의 병변이 대부분 양측성이며 또한 동측에서도 2개 이상의 부비동을 침범하는데 비하여 진균성 부비동염에서는 병변이 편측성이며 대부분의 경우 상악동에 국한되어 있는 것은 특이하다.³⁾⁴⁾
   이제까지 진균성 부비동염의 점막에 침윤된 염증세포에 대한 연구는 미진한 실정이며 특히 만성 부비동염과 진균성 부비동염의 병리조직학적 차이에 대한 연구는 발표된 적이 없다. 저자들은 만성 부비동염과 진균성 부비동염 환자의 점막에 침윤된 염증세포의 분포를 관찰하여 진균성 부비동염이 만성 부비동염에 비하여 국한된 병변을 보이는 것에 대한 근거를 밝히고자 하였다.

대상과 방법

   방사선학적 소견, 수술소견 및 병리조직학적 검색을 거쳐 비침습형 진균성 부비동염(aspergilloma)으로 진단된 환자 10명(남자 5명, 여자 5명；연령 35~61세, 평균 44세)과 10명의 만성 부비동염 환자(남자 7명, 여자 3명；연령 19~55세, 평균 40세)를 대상으로 내시경수술시 채취한 상악동 자연공 근처의 병적 점막을 연구 대상으로 하였다. 진균성 부비동염 환자는 방사선학적 검사에서 편측 상악동에 혼탁을 보인 환자로(Fig. 1A)상악동에 진균구가 있으며 병리학적으로 진균의 점막내 침범이 없고 국균증으로 확진된 환자를 대상으로 하였다. 만성 부비동염 환자는 3개월 이상의 만성 부비동염의 증상이 있으며 천식 증상이 없고 수술 전 항생제를 포함한 고식적 치료에 반응하지 않아 내시경 수술을 하게된 환자였다. 대상 환자들에게는 수술 전 4주 이내에는 경구 혹은 국소 스테로이드제 및 항생제 투여를 하지 않았다. 만성 부비동염 환자는 상악동을 포함하여 적어도 2개 이상의 부비동에 혼탁음영이 있었다(Fig. 1B).
   20명의 환자 모두 알레르기 증상이 없었고, 비즙도말검사에서 호산구가 검출되지 않았으며, 피부반응검사 혹은 MAST(MAST Immunosystems, CA, USA)로 확인하여 알레르기 반응이 없었다.
   연구 방법은 점막표면에 수직으로 5 μm 두께의 절편으로 만든 점막표본을 hematoxylineosin 염색하여 표본의 표면에 수직으로 중심선을 표시하여 광학 현미경(Olympus, PM-PBK-3, Japan)으로 400배 시야에서 관찰하였다. 가로, 세로 각각 10 mm인 정사각형이 그려진 격자(eye reticule)를 현미경의 접안렌즈통 안에 장착하여 400배 시야에서 관찰하면 16개의 격자 시야가 실제 표본의 1 mm²에 해당된다. 염증세포의 측정은 상피하층에서 중심선을 중심으로 좌우 각각 4개의 격자 시야, 즉 8개의 격자 시야(0.5 mm²)에 포함된 호산구, 호염기구, 호중구, 형질세포 및 림프구 등의 염증세포 수를 측정하여 2배하여 점막 1 mm2 안에 침윤된 염증세포의 수로 환산하였다. 진균성 부비동염 혹은 만성부비동염 여부를 알 수 없도록 표본 슬라이드에 표시된 임상적인 정보를 볼 수 없게끔 금박지로 가린 상태에서 관찰하였으며 2인의 관찰자가 측정한 수치의 평균치를 구한 다음 다시 각각 10명의 환자의 측정치 평균을 구하여 두 그룹을 비교하였다. 두 그룹간의 염증세포 수의 차이에 통계적 유의성이 있는지 Mann-Whitney U test로 검증하였다.

결     과

   만성 부비동염에서 점막 1 mm²당 침윤된 염증세포는 호염기구 7개(2~18개), 호산구 50개(4~146개), 호중구 71개(6~272개), 형질세포 231개(92~322개)및 림프구 647개(418~1,046개)로 형질세포 및 림프구가 염증세포의 대부분을 차지하였다(Figs. 2 and 4). 진균성 부비동염에서는 호염기구 5개(0~18개), 호산구 36개(0~118개), 호중구 18개(0~92개), 형질세포 444개(114~802개)및 림프구 676개(162~1,254개)로 만성 부비동염에서와 같이 형질세포 및 림프구가 염증세포의 대부분을 차지하였다(Figs. 3 and 4). 두 그룹간의 비교에서 호중구의 침윤이 만성 부비동염에서 진균성 부비동염에 비하여 유의하게 증가하였으며(71 vs 18；p<0.05)형질세포는 진균성 부비동염에서 만성 부비동염보다 유의하게 증가하였다(444 vs 231；p<0.05). 전체 염증세포의 수는 만성 부비동염에서 1,008개(660~1,864 개), 진균성 부비동염에서 1,180개(364~1,814개)로 두 그룹간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다(Fig. 4).

고     찰

   호산구는 알레르기성 비질환과 호산구성 비알레르기 비염(Eosinophilic nonallergic rhinitis)등에서 증가하며,⁵⁾ 비용종 조직에서 알레르기 유무에 관계없이 호산구가 증가하여 비용종의 형성에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.⁶⁾ 만성 부비동염에서 호산구의 역할은 ECP(eosinophilic cationic protein), MBP(major basic protein)등의 단백을 분비하여 점막에 병리조직학적 변성을 일으킨다. MBP는 비점막 또는 부비동 점막의 상피세포에 손상을 일으켜, 표피탈락(desquamation)을 유발한다.7) 이처럼 호산구는 만성 부비동염에서 부비동 점막의 부종과 염증반응을 유발하고 지속시키는 데 중요한 역할을 하는 것으로 인식되어 있다. 소아의 만성 부비동염에서 호산구의 증가가 관찰되었고 이러한 결과는 특히 천식을 동반할 때 잘 나타난다.⁸⁾ 정상 비점막에서는 1 mm²당 10개 미만의 호산구가 관찰되는데 비하여 비용종에서는 80개 이상으로 현저히 증가하며⁹⁾ 본 연구에서도 만성 부비동염에서 호산구가 증가한 소견을 보였다.
   호중구는 비점막 고유층에 분포하여 급성 염증기의 가장 중요한 염증세포로 많이 증가하며,¹⁰⁾ 호중구에서 분비되는 elastase는 점막 손상과 만성 부비동염에서 점막의 염증상태를 지속시키는 것으로 알려져 있다.¹¹⁾ 호중구의 주 역할은 포식작용으로 평상시에는 혈관 내에 존재하다가 염증 자극이 있을 때 혈관 밖으로 이동한다.¹²⁾ 본 연구의 결과 만성 부비동염에서 호중구의 증가(71개/mm²)는 병원균에 대한 비점막의 생리적 방어기전으로 생각된다. 그러나 호중구의 포식작용은 병원균이 점막내 조직으로 들어온 후에야 작동한다. 반면에 형질세포에서 생성, 분비되는 IgA는 비강 혹은 부비동 공간으로 분비되어 병원균의 점막내 침입을 차단한다. 따라서 염증이 다른 부위로 파급되는 것을 막는 기능에서 호중구의 역할은 형질세포에 비해 떨어진다.
   형질세포와 림프구는 만성 염증 반응에서 주로 보이는 세포들이다. 본 연구에서 두 군 모두에서 형질세포와 림프구가 염증세포의 대부분을 차지하고 있었다. 사람 비강점막의 염증세포 중 가장 많은 세포는 림프구이며 그중 T세포(T cell)가 대부분이다. T세포 중 도움 T세포(helper T cell)가 2/3이고 억제 T세포(suppressor T cell)가 1/3을 차지한다.¹³⁾ 만성 부비동염에서 림프구의 역할은 prostaglandin E의 생성을 활성화하여 배세포(goblet cell)를 많이 생성되게 하여 점액분비를 증가시키고, T세포는 비점막 분비선에서 분비를 감소시키는 데 관여하는 것으로 알려져 있다.¹⁴⁾¹⁵⁾ 형질세포는 B세포(B cell)에서 단클론 항체(monoclonal antibody)를 만들어내는 세포로 분화한 것으로 혈액에서는 전체 림프구의 0.1%를 차지하며 생존기간이 수일로 짧다.¹²⁾ 사람 비점막의 형질세포는 정상과 만성 부비동염 모두에서 주로 IgA를 분비하는 세포로 이루어져 있다.¹³⁾¹⁶⁾ IgA는 분자형태에 따라 monomeric IgA, polymeric IgA, secretory IgA(S-IgA)등으로 분류되고 그중 S-IgA는 4~8개의 항원결합부위를 가지며, 병원체의 단백분해효소에도 잘 분해되지 않는다.¹⁷⁾ IgA의 가장 큰 역할은 점막에서 분비되어 항원과 결합함으로써 항원이 체내로 들어오지 못하게 막는 것이다.¹⁷⁾ IgA는 점막하 형질세포에서 생성되어 점막세포를 통과하여 분비되므로 항원이 점막세포로 들어오거나 점막하 조직으로 들어오더라도 IgA와 결합하여 점막 밖으로 방출된다.¹⁷⁾
   본 연구에서 만성 부비동염과 진균성 부비동염 모두에서 형질세포의 침윤이 많이 증가되어 있었는데 이는 두 종류의 부비동염에서 병원체의 공격기능과 인체의 방어기능이 어느 정도의 평형을 이룬 것으로 생각된다. 부비동 점막의 방어기능이 손상되면 호중구가 주된 염증세포로 구성되는 농양이 형성된다. 만성 부비동염에 비하여 진균성 부비동염에서 형질세포가 증가하였는데 이는 진균성 항원이 세균성 항원에 비하여 B세포로부터 형질세포로의 분화를 촉진하는 것으로 유추된다. 사람 비점막의 형질세포는 주로 IgA를 분비하는 세포로 알려져 있다. IgA의 작용이 항원의 체내 침입을 막는 역할을 한다는 점에서 진균성 부비동염이 인접한 부비동으로 파급되지 않고 주로 상악동에 국한되어 있는 것이라 해석할 수 있다. 또한 진균구증이 환자의 면역기능이 저하될 경우 침습형 진균성 부비동염으로 악화되는 것은^18-20) 형질세포와 관련된 면역기능이 진균성 부비동염에서 염증이 다른 부위로 퍼지는 것을 막는 역할을 한다는 것을 시사한다. 진균성 부비동염에서 상악동 분비물내 IgA양이 만성 부비동염에서 보다 증가되어 있는지에 대하여 추가적인 연구가 필요하다. 또한 본 연구는 진균구를 형성하는 비침습형 진균성 부비동염 환자만을 대상으로 하였기 때문에 침습형 진균성 부비동염이나 알레르기성 진균성 부비동염의 염증세포와 비교 연구가 필요하리라 생각된다.

결     론

   만성 부비동염과 진균성 부비동염의 염증세포 침윤에 대한 연구결과 만성 부비동염에서는 호중구가, 진균성 부비동염에서는 형질세포가 유의하게 증가하였다. 진균성 부비동염에 비하여 만성 부비동염에서 호중구의 침윤이 증가되어 있는 것은 만성 부비동염에서 급성 염증성 반응이 있음을 의미하며, 진균성 부비동염에서 형질세포가 증가한 것은 진균이 세균보다는 면역글로블린의 생성에 더 능동적임을 시사한다.
   따라서 저자들은 형질세포의 증가가 비칩습형 진균성 부비동염에서 병변이 파급되는 것을 억제하여 주로 편측 상악동에 국한시키는데 기여할 가능성이 있음을 제시한다.

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