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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 45(2); 2002 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2002;45(2): 114-117.
Influence of HLA in the Pathogenesis of Meniere's Disease in Korean Population.
Sang W Yeo, Shi Nae Park, Eun Ju Jeon, Heung Youp Lee, Yong Soo Park, Byung Do Suh
Department of Otolaryngology-HNS, The Catholic University of Korea, College of Medicine, Seoul, Korea. swyeo@cmc.cuk.ac.kr
한국인의 메니에르병의 병인에 대한 인체백혈구항원의 영향
여상원 · 박시내 · 전은주 · 이흥엽 · 박용수 · 서병도
가톨릭대학교 의과대학 이비인후과학교실
주제어: 인체백혈구항원메니에르병.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
This study was designed to investigate the influence of human leukocyte antigen (HLA) on genetic susceptibility to Meniere's disease and to evaluate the correlation between HLA genotypes and results of examination for various clinical factors of Meniere's disease.
MATERIALS AND METHOD:
The distribution of HLA class I was examined in 39 patients with MD and 199 healthy controls. For HLA-A and B, the serologic typing was performed according to a standard microlymphocytotoxicity technique. The HLA-C typing was performed by the ARMS-PCR method at DNA level.
RESULTS:
The frequencies of HLA-CwX0303 (RR=, p<0.02), and CwX0602 (RR=, p<0.03) were significantly increased in patients with Menieres disease, when compared to the controls. However, HLA-B44 (RR=, p<0.004) and CwX0102 (RR=, p<0.03) were significantly decreased in the patients compared to the controls. When an association between hearing level and the presence of HLA alleles was evaluated, the frequencies of HLA-B13 (RR=, p<0.004), CwX0303 (RR=5, p<0.02) and CwX0602 (RR=5, p<0.02) were significantly increased and the frequencies of B44 (RR=1, p*lt;0.02) and CwX0102 (RR=1, p<0.03) were significantly decreased in patients with the state of mild to profound hearing losses, compared to the controls. HLA-B13 showed a different distribution pattern between patients with and without hearing losses.
CONCLUSION:
These results suggest that some HLA alleles may be useful genetic markers in conferring the susceptibility to Meniere's disease and in implying a prognosis in Korean patients.

교신저자:여상원, 137-040 서울 서초구 반포동 505번지  가톨릭대학교 의과대학 이비인후과학교실
              전화:(02) 590-1349 · 전송:(02) 533-1349 · E-mail:swyeo@cmc.cuk.ac.kr

서     론


   메니에르병은 변동하는(fluctuating) 난청, 이명, 반복되는 현훈, 귀 충만감을 특징으로 하는 질환이다. 메니에르병의 원인이 될 수 있는 요인으로는 감염, 알레르기, 내분비장애, 교감 혈관운동 장애, 정신신체(psychosomatic) 요인들, 면역계의 이상 등이 거론되고 있지만 아직까지 대부분의 경우 그 원인을 정확히 알 수 없는 실정이다. McCabe1)가 자가면역성 감각신경성 난청의 개념을 처음 발표한 이래, 메니에르병의 원인 혹은 병인에서 자가면역의 역할에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다.2) 면역계의 이상으로 인한 질환들은 정상인들 보다 특정 인체백혈구항원 유전자를 가지고 있는 사람들에서 더 흔히 발생할 수 있다. 여러 가지 자가면역성 질환에 대한 감수성 혹은 저항성과 인체백혈구항원 복합체의 특정 유전자와의 연관성은 자가면역성 병인에 대한 증거로서 현재 간주되고 있다. 메니에르병 환자들은 이 질병에 대한 가족력을 가지고 있으며 이러한 사실은 메니에르병이 유전적인 소인들을 가지고 있음을 나타내 주고 있다. 지금까지 메니에르병과 특정 인체백혈구항원 유전자와의 연관성을 연구한 논문들이 발표되었으나,3)4)5)6) 이들 연구의 대부분이 주로 서양인을 대상으로 이루어졌으며 동양인을 대상으로 한 연구는 매우 드물었다. 본 연구는 한국인에서 메니에르병에 대한 유전학적 감수성에 미치는 인체백혈구항원의 영향을 연구하고, 특히 메니에르병의 여러 가지 임상적 특징과 인체백혈구항원 유전자와의 상호 연관성에 대해서도 분석하고자 하였다.

대상 및 방법

대  상
  
의과대학 이비인후과에서 메니에르병으로 진단되어 치료받은 39명의 환자를 대상으로 본 연구를 시행하였다. 메니에르병의 진단기준은 1995년에 발표된 American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery(AAO-HNS)의 진단 기준을 따랐다. 모든 환자들은 변동하는 진행성의 난청, 20분 이상 진행되는 2회 이상의 회전성의 현훈 등의 과거 병력을 가지고 있었다. 연령, 성별, 메니에르병과 관련된 임상양상(발병시기, 전정증상의 양상, 일측성 vs 양측성, 난청의 정도, caloric 반응 감소의 유무, 전기와우도 검사 결과)을 각 환자별로 조사하였다. 메니에르병의 발병시기는 AAO-HNS 진단기준을 처음 충족시켰을 때의 환자의 나이로서 결정하였다. 전정증상의 양상은 수일 내지 수주 동안 현훈의 multiple clustered attack이 있으면서 수개월 내지 수년간 무증상의 기간이 있는 경우 “clustered”로 기록하였으며, 간헐적인 single attack이 있는 경우 “sporadic”으로 기록하였다. 일측성인 경우 단지 한쪽 귀에 메니에르병의 발생하였을 때, 양측성의 경우 환자들이 양쪽 귀에 청각학적 증상과 현훈의 발생을 호소하였다. 난청의 정도는 조사기간 동안 가장 좋지 않았던 청력을 대상으로 하였으며 0.5, 1, 2, 3 kH에서 공기전도 청력수준을 산술평균 하였다. Caloric 반응검사에서 일측 반응의 감소가 20% 이상인 경우 양성으로 판정하였다. 전기와우도검사에서 summating potential 대 action potential 비율(SP to AP ratio)가 0.35 이상인 경우 양성으로 판정하였다.

HLA-A, -B typing
  
10 ml의 말초혈액을 채혈한 후 Ficoll-Hypaque에서 density gadient centrifugation에 의해 단핵구 세포들을 분리하였다. 인체백혈구항원 A, B typing은 standard microlymphocytotoxicity technique7)을 이용하여 시행하였다. 세포들과 혈청을 함께 25°C에서 30분간 배양한 후 보체를 추가하여 1시간 동안 25°C에서 다시 배양하였다. 세포사(cell death)는 eosin-Y 염색으로 판단하였으며 현미경하에서 판독하였다. Standard nomenclature system을 따라 HLA-alleles를 확인하였다.

HLA-C typing
  
DNA level에서 genotyping을 시행하였다. Salting-out method를 이용하여 채혈된 혈액으로부터 DNA를 추출하였으며 HLA-C typing은 ARMS-PCR 방법으로 시행하였다.8) 각 tube는 양성 대조 primer와 더불어 allele-specific primer pairs 혹은 group-specific primer pairs로 구성된 primer mix를 포함하고 있었으며 HLA-C typing은 23 sets의 primer mixtures를 포함하였다. PCR 반응은 12th International Histocompatibility Workshop의 class I ARMS-PCR reference manual을 변형시킨 방법으로 시행하였다. PCR 산물의 크기는 ethidium bromide로 전염색된 1.5% agarose gel 상에서 결정하였다.

통  계
   Odds ratio는 Woolf's formula로 계산하였으며, 통상적으로 relative risk(RR)로 표현하였다. Equation의 한 element가 0일 때 Haldane's modification of the formula를 사용하였다.9) 통계학적 유의성은 Chi-square analysis로 검사하였거나 혹은 Chi-square analysis의 기준이 충족되지 않았을 때는 0.05 이하의 p-value를 통계적으로 유의한 것으로 판정하였다.

결     과

임상적 특징
  
메니에르병 환자 39명의 평균년령은 50.2세(32~72세, 표준편차 11.4세)이었으며 평균발병시기는 47.1세(23~67 세, 표준편차 11.1세)이었다. 25명의 환자에서 일측 귀에 발병하였으며 14명에서는 양측 귀에 발병하였다. Sporadic형의 현훈은 33명에서 발생하였으며, 6명에서는 clustered 형의 현훈이 발생하였다. 청력의 상태는 23명의 환자에서 정상청력을 보였으며 16명에서는 경도 내지 고도의 난청이 관찰되었다. Caloric test와 전기와우도검사를 분석할 수 있었던 환자들 중 caloric 반응감소는 48%에서, SP to AP ratio의 증가는 47%에서 관찰되었다.

메니에르병과 인체백혈구항원의 연관성
   39명의 메니에르병 환자들과 199명의 정상 대조군에서 class I의 인체백혈구항원 유전자의 분포를 조사한 결과 메니에르병 환자에서 대조군에 비해 인체백혈구항원 HLA-Cw*0303(RR=2.5, p<0.02), Cw*0602(RR=3.7, p<0.03)의 빈도가 유의하게 증가하였으며 HLA-B44(RR=0.2, p<0.004), Cw*0102(RR=0.3, p<0.03)의 빈도는 유의하게 감소하였다. 청력수준과 인체백혈구항원 유전자의 존재와의 연관성을 조사하였을 때 HLA-B13(RR=7.4, p<0.004), Cw*0303(RR=4.5, p<0.02), Cw*0602(RR=6.5, p<0.02)의 빈도가 대조군에 비해 경도 내지 고도의 난청을 가지고 있는 메니에르병 환자에서 유의하게 증가하였으며 HLA-B44(RR=0.1, p<0.02), Cw*0102(RR=0.1, p<0.03)의 빈도는 난청을 동반한 메니에르병 환자에서 유의하게 감소하였다.
   또한 HLA-B13의 빈도는 난청을 동반한 메니에르병 환자와 대조군간에(RR=7.4, p<0.004), 난청을 동반한 메니에르병 환자와 정상 청력의 메니에르병 환자간에(p<0.03) 유의한 차이를 보였다. 그러나 메니에르병 환자와 대조군 사이에 인체백혈구항원 HLA-A 유전자의 유의한 차이는 보이지 않았다(Table 1).

고     찰

   메니에르병의 원인과 병인은 아직 정확하게 알려져 있지 않다. Morison 등3)은 메니에르병의 상태가 환경적인 요인과 유전적인 요인들에 의해 영향을 받을 수 있다고 하였다. 즉, 계속된 enterovirus 감염과 유전적 요인의 상호작용이 메니에르병을 악화시킬 수 있으며, 메니에르병의 유전자 locus인 M1이 chromosome 6의 HLA-A과 HLA-C locus 사이에 위치한다고 하였다. 과거에 메니에르병과 인체백혈구항원사이에 강한 연관성이 있음을 이미 보고되었는 데, Enans 등6)은 메니에르병과 인체백혈구항원 Cw7 유전자 사이에 연관성이 있으며 특히 haplotype A1-B8-Cw7와의 연관성을 보고하였다. Caucasian에서는 메니에르병 환자에서 인체백혈구항원 A3, Cw7, B7, DR2와 haplotype A3-Cw7-B7의 빈도가 증가되어 있음이 보고되었다.3) 그러나 이들 연구는 대부분 Caucasian에서 시행되었으며 동양인 특히 한국인에서 메니에르병과 인체백혈구항원간의 연관성에 대한 연구는 매우 드물었다. 본 연구에서는 HLA-C의 genotyping을 위해 molecular approach(ARMS-PCR)를 사용하였다. HLA-C locus의 genotype은 일부 자가면역질환과 연관성이 있음이 알려져 있는 데, 예를 들어 Cw*0602은 Psoriasis와 연관성이 있음이 보고된 바 있다.10) 본 연구에서 HLA-Cw*0303와 Cw*0602의 빈도가 메니에르병 환자에서 대조군에 비해 유의하게 증가하였으며 Cw*0102 의 빈도는 유의하게 감소하였다. Cw*07의 빈도는 메니에르병 환자에서 다소 증가하였으나 통계적으로 유의하지는 못하였다. 여러 가지 특정 HLA-C 유전자가 메니에르병과 연관성이 있을 수 있다는 사실은 메니에르병과 관련이 있는 유전적인 요인들이 아마도 HLA-C와 link되어 있음을 시사하고 있다. 비록 HLA-Cw*04가 메니에르병을 앓고 있는 일본인 환자들에서 유의하게 증가되어 있다고 보고된 바 있으나, 본 연구에서는 HLA-Cw*04와 메니에르병과의 유의한 연관성을 발견할 수 없었다. 또한 메니에르병 유럽인 환자들에서 증가되었던 HLA-B44와는 오히려 negative association을 보였다.11) 본 연구결과와 이전 연구보고들은 메니에르병과 인체백혈구항원간의 연관성이 각 인종간에 차이가 있으며, 이러한 차이는 아마도 인체백혈구항원이 메니에르병과 관련이 있는 유전적 요인이 될 수 있을 뿐만 아니라 유전표지(genetic marker)로도 이용될 수 있음을 시사하고 있다.
   메니에르병의 병인에서 인체백혈구항원의 영향을 확인하기 위하여 청력수준, caloric 반응 감소, 전기와우도검사 결과 등을 포함한 메니에르병의 임상적 특징들과 인체백혈구항원 유전자와의 연관성을 분석하였다. 인체백혈구항원 유전자들은 경도 내지 고도의 난청을 보인 메니에르병 환자들과 더 강한 연관성을 보였으며 특히 HLA-B13은 난청을 동반한 메니에르병 환자들과 깊은 연관성을 보였는데 HLA-B13의 빈도는 정상 청력을 보인 메니에르병 환자들 보다 난청을 보인 메니에르병 환자들에서 더 유의하게 증가하였다. 그러므로 이러한 결과들은 인체백혈구항원이 메니에르병에 대한 감수성과 메니에르병의 예후에 영향을 미칠 수 있음을 시사하고 있다.

결     론

   특정 인체백혈구항원 유전자들이 한국인에서 메니에르병에 대한 감수성과 연관성이 있으며, 특히 메니에르병 환자들에서 예후를 예측할 수 있는 유용한 유전표지가 될 수 있다. 향후 이들 연구결과들을 확인하고 메니에르병과 관련된 새로운 유전자들을 조사하기 위해 메니에르병 환자들의 가족들을 포함한 연구가 필요할 것으로 생각된다.


REFERENCES

  1. McCabe BF. Autoimmune sensorineural hearing loss. Ann Otol Rhinol Laryngol 1979;88:585-9.

  2. Yoo TJ. Etiopathogenesis of Menieres disease: A hypothesis. Ann Otol Rhinol Laryngol 1984;93(Suppl 113):6-12.

  3. Morrison AW, Mowbray JF, Williamson R, Sheeka S, Sodha N, Koskinen N. On genetic and environmental factors in Menieres disease. Am J Otol 1994;15:35-9.

  4. Xenellis J, Morrison AW, McClowskey D, Festenstein H. HLA antigens in the pathogenesis of Menieres disease. J Laryngol Otol 1986;100:21-4.

  5. Koyama S, Mitsuishi Y, Bibee K, Watanabe I, Terasaki PI. HLA associations with Menieres disease. Acta Otolaryngol (Stockh) 1993;113:575-8.

  6. Enans KL, Baldwin DL, Bainbridge D, Morrison AW. Immune status in patients with Menieres disease. Arch Otorhinolarygol 1988;245:287-92.

  7. Terasaki PI, Mandell M, van de Water J, Edginton TS. Human blood lymphocyte cytotoxicity reaction with allogenic antisera. Ann NY Acad Sci 1964;120:332-4.

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  9. Haldane JBS. The estimation and significance of the logarithm of a ratio of frequencies. Ann Hum Genet 1955;20:309-11.

  10. Kim TG, Lee HJ, Youn JI, Kim TY, Han H. The association of psoriasis with human leukocyte antigens in Korean population and the influence of age of onset and sex. J Invest Dermatol 2000;114:309-13.

  11. Arweiler DJ, Jahnke K, Grosse-Wilde H. Meniere disease as an autosome dominant hereditary disease. Laryngorhinootologie 1995;74:512-5.

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