| Home | E-Submission | Sitemap | Editorial Office |  
top_img
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 43(7); 2000 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2000;43(7): 693-697.
Association between HLA Class II Alleles and Response to Steroid Therapy in Sudden Sensorineural Hearing Loss.
Sang Won Yeo, Ki Hong Chang, Tai Gyu Kim, Hoon Han, Hee Baeg Choi, Byung Do Suh
1Department of Otolaryngology, The Catholic University of Korea, College of Medicine, Seoul, Korea. swyeo@cmc.cuk.ac.kr
2Department of Microbiology and Immunology, The Catholic University of Korea, College of Medicine, Seoul, Korea.
돌발성 난청에서 Class Ⅱ 인체 백혈구 항원의 분포에 따른 스테로이드 치료결과
여상원1 · 장기홍1 · 김태규2 · 한 훈2 · 최희백2 · 서병도1
가톨릭대학교 의과대학 이비인후과학교실1;미생물학교실2;
주제어: Class Ⅱ 인체백혈구 항원 유전자돌발성 난청.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
This research investigated the association between HLA (human leukocyte antigen) class II alleles and the susceptibility to sudden sensorineural hearing loss, and between HLA class Il alleles and the results of treatment with steroid in the Korean population.
MATERIALS AND METHOD:
We carried out HLA-DRR1, -DQA1, -DQR1 and -DPRl genotyping in 41 patients with sudden sensorineural hearing loss and in 206 healthy controls. We examined the initial hearing levels at the onset of hearing loss and the final hearing levels after the treatment, and then evaluated for the association with HLA class II alleles. HLA-DRB1, DQA1, BQB1 and DPB1 genotypings were performed by employing the sequence specific oligonucleotide probes (SSOP) method.
RESULTS:
The frequencies of HLA-DRB1, DQA1, DQB1, and DP31 alleles were not significantly different between the patients and controls. When the association between the results of treatment and HLA alleles was increased, the frequencies of HLA-DRB1X14 (RR= 3.5, p<0.02), -DQA1X03 (RR=4.2, p<0.02) and -DQA1X05 (RR=3.1, p(0.03) significantly increased, but the frequencies of HIA-DQA1X01 (RR=0.2, p<0.004) and -DQB1X06 (RR =0.2, p<0.009) significantly decreased in patients who did not respond to the steroid treatment, compared with the controls. The frequencies of HLA-DQA1X01 (p<0.04) and -DQB1X06 (p<0.02) significantly increased while the frequency of HLA- DQA1X03 (p<0.003) significantly decreased in patients who responded well to steroid, compared with patients who did not.
CONCLUSION:
These results suggest that the presence of HLA-DRB1X14, DQA1X03 and DQA1X05 might be an useful marker that implys poor prognoses whereas the presence of HLA-DQA101 and DQB1X06 might be a marker implying good prognoses in Korean patients with sudden sensorineural hearing loss.
Keywords: HLA class lI genesSudden sensorineural hearing loss

서     론


   돌발성 난청의 원인은 아직 정확히 밝혀져 있지 않으나, 자가면역 혹은 면역질환이 돌발성 난청의 가능한 원인 중의 하나일 수 있을 것으로 생각되고 있다. 돌발성 난청과 급속히 진행하는 감각신경성 난청 환자들 중 많은 환자들이 순환성의 교차반응성 항체(circulating cross-reacting antibodies)를 가지고 있으며 스테로이드 제재 치료에 의해 청력개선을 보이고 있다.1) 또한 Cogan 증후군, 재발성 다발성 연골염, 전신성 홍반성 루푸스, 류마치스성 관절염, 결절성 다발성 동맥염 등의 전신 자가면역질환이 감각신경성 난청과 연관되어 있음이 밝혀져 있다.
   돌발성 난청의 치료는 그 병의 원인에 맞춰져야 하지만, 그 원인이 밝혀져 있지 않은 경우 치료의 방법은 더욱 더 논쟁의 대상이 될 수 있다. 돌발성 난청에서 스테로이드제재의 작용기전은 확실히 알려져 있지는 않으나, 감염성, 염증성, 면역중계성 병인에 의해 발병한 경우 도움이 될 수 있을 것이다.
   1979년에 McCabe2)가 처음 자가면역성 감각신경성 난청 환자들을 보고한 이래 메니에르병,3) 이경화증,4) 원인미상의 진행성의 감각신경성 난청5) 등과 같은 내이질환의 일부가 자가면역과 연관성을 가지고 있을 것으로 믿어진다. 메니에르병이나 감각신경성 난청 등과 같은 내이질환에 대한 유전자적 감수성과 인체 백혈구 항원 유전자간의 연관성이 소수의 연구논문에서 발표되었으나 돌발성 난청에서 난청의 정도, 감수성, 면역치료의 결과에 대한 인체 백혈구 항원의 영향에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 지금까지의 연구를 통해 돌발성 난청의 원인으로서 바이러스 감염, 혈관폐색, 와우막파열, 이독성 약물중독, 세균감염, 자가면역 등이 거론되었으나, 돌발성 난청의 병인에서 인체 백혈구 항원의 역할에 대해서는 거의 보고된 바 없었다.
   일부 자가면역 질환은 인체 백혈구 항원 유전자에 의해 영향을 받을 수 있으므로 자가면역이 원인이 될 수 있는 질환의 감수성과 깊은 연관이 있는 인체 백혈구 항원 유전자의 확인이 그 질환의 병인을 이해하고 진단을 내리는 데 중요하다. 한국인은 서양인과 비교했을 때 서로간에 일치하지 않는 인체백혈구 항원 유전자의 빈도를 보일 수 있을 것으로 생각되나 지금까지의 내이질환과 인체 백혈구 항원간의 연관성에 대한 연구는 서양인만을 대상으로 시행되어 옴으로서6-9) 한국인에서 내이질환과 인체 백혈구 항원간의 연관성에 대해서는 아직 밝혀져 있지 않다.
   본 연구는 돌발성 난청에 대한 유전적 감수성에 class Ⅱ의 인체백혈구 항원 유전자가 미치는 영향을 조사하고, 돌발성 난청에서 청력의 회복과 class II 인체백혈구 항원 유전자 사이의 연관성을 연구하고자 하였다.

재료 및 방법


대  상
  
1995년부터 1998년까지 가톨릭대학부속 성모병원에 내원하였던 41명의 돌발성 난청환자를 대상으로 하였다. 그중 남자는 24명, 여자는 17명이었으며 연령은 21세부터 74세까지 평균 49.2세였다. 환자들에게는 이학적 검사, 순음청력검사, 어음청력검사, 임피던스청력검사, 뇌간유발반응청력검사 등을 포함한 청력검사, 자가공명영상검사 등을 시행하였으며, 난청의 원인은 찾을 수 없었다. 치료제로는 경구용 스테로이드, 아데노신 트리포스파타제(ATP), 저분자량 덱스트란, nicotinic acid 등을 투여하였다. 스테로이드치료로는 prednisone 1~2 mg/kg/day(보통 일일용량 60 mg)을 첫 6일간 투여하고 난 후 4~6일에 걸쳐 감량하였다. 만일 1차 스테로이드 치료에 반응이 없었던 환자에게는 동일한 방법으로 추가로 스테로이드 치료를 시행하였다. 청력검사는 입원기간동안에는 이틀에 한번씩, 퇴원 후에는 외래 방문시마다 시행하였다. 난청, 귀질환, 면역중개성 전신질환에 대한 과거병력이 없었고, 유전성 선천성 난청의 가족력이 없는 한국인 206명을 대조군으로 하였다.

인체백혈구 항원 유전자 분석
   Salting out 방법을 이용하여 혈액표본으로 부터 DNA를 추출하였으며 PCR-SSOP 방법을 이용하여 class II typing을 시행하였다.10) 각 항원에 대해 특이성을 가진 primer를 사용하여 증폭하였으며, denature(변성)시키고, 나일론막에 고정시켰으며, digoxigenin-labled oligonucleotides로 probe 하였으며, Tetramethyl ammonium chloride(TMAC, Sigma Chemical Co., St. Louis, USA)로 세척하였다. Alkaline phosphatase로 conjugate된 항 digoxigenin 항체(Biosource Intern., CA, USA)로 hybridize probe를 검출하였으며, chemiluminescent substrate CSPD(Boeringer Mannheim, Gmbh, Germany)를 첨가하였다. Chemiluminescence는 X-ray 필름에 노출시켜 확인하였다. HLA-DRB1, DQA1, DQB1 유전자 분석을 41명의 환자에서 시행하였으며 DNA가 부족했던 한명을 제외한 40명의 환자에서 HLA-DPB1 유전자 분석을 시행하였다.

청력수준

   청력수준은 순음청력검사상 125 Hz부터 8 kHz까지 검사하였으며 회화음역에서 청력의 역치를 4분법을 이용하여 정하였다. 청력의 개선은 Siegel11)이 제안한 판정기준에 따라 치료시작 후 4주 째에 결정하였다. 15 dB 이하의 청력개선을 보인 경우 개선없음(no improvement), 15 dB 이상의 청력개선을 보이고 최종청력이 45 dB 이하인 경우 경도개선(slight improvement), 15 dB 이상의 청력개선을 보이고 최종청력이 25~45 dB인 경우 부분회복(partial recovery), 최종청력이 25 dB 이상인 경우 청력개선의 정도에 관계없이 완전회복(complete recovery)으로 정하였다. 경도이상의 청력개선을 보인 환자들을 스테로이드 반응군(RS군), 치료 후에도 청력개선이 없는 환자들을 스테로이드 비반응군(NRS군)으로 정하였다.

통계분석

   환자들과 대조군들 사이의 비교는 two-tailed Fisher's exact test로 분석하였다. Relative risk(RR)는 Woolf의 방법을 사용하여 계산하였다.12) 비교의 숫자에 의해 교정되지 않은 일반적인 probability(P) value가 사용되었으며, 0.05이하의 P values를 통계적으로 의의있는 것으로 간주하였다.

결     과


초기 청력손실 및 청력회복

   경도 난청을 25~40 dB, 중등도 난청은 41~55 dB, 중고등도 난청은 56~70 dB, 고도 난청은 71~90 dB의 범위로 정하였다. 총 41명의 환자 중 7명(17.1%)은 경도난청에, 6 명(14.6%)은 중등도 난청에, 16명(39.0%)은 중고등도 난청에, 12명(29.3%)은 고도난청에 속하였다(Table 1).
   Siegel이 제안한 청력회복에 분류에 따라 본 연구에서 회복의 정도는 Table 2와 같다. 총 41명의 환자 중 17명(41.5%)은 청력 개선을 보이지 않았다. 13명(31.7%)은 완전회복을, 6명(14.6%)은 부분회복을 5명(12.2%)은 경도개선을 보였다. 전체적으로 경도개선 이상의 청력회복은 41명의 환자 중 24명(58.5%)에서 나타났다(Table 2). 그러나 초기 청력손실의 정도와 난청으로부터 회복의 정도와는 유의한 연관성을 보이지 않았다.

HLA classⅡ alleles와 치료 결과와의 연관성

   돌발성 난청환자들과 대조군에서 HLA classⅡ 유전자 분석의 결과는 Table 3과 같다. HLA-DRB1, DQA1, DQB1, DPB1 alleles의 빈도는 환자들과 대조군사이에 유의한 차이를 보이지 않았다. HLA-DRB1*14(RR=2.62), DQA1-*04(RR=2.06), DQA1*05(RR=1.80), DQB1*04 (RR=2.24), DPB1*0501(RR=1.88), DPB1*1701(RR=2.21)의 빈도는 환자들에서 더 높았으나 통계적으로 유의하지는 않았다. 비록 HLA class II alleles의 빈도가 초기청력손실의 정도에 따른 유의한 차이를 보이지 않았지만 청력손실로 부터의 회복에 따라 유의하게 차이를 보였다.
   41명의 환자 중 24명이 스테로이드 치료에 반응을 보였지만(RS군) 17명의 환자는 스테로이드 치료에도 회복되지 않았다(NRS군). 치료의 결과와 HLA alleles 사이의 연관성을 살펴보면, NRS군에서 HLA-DRB1*14(RR=3.5, p<0.02), DQA1*03(RR=4.2, p<0.02), DQA1*05(RR=3.1, p<0.03)의 빈도가 대조군과 비교하여 유의하게 증가하였으며, HLA-DQA1*01(RR=0.2, p<0.004)와 DQB1*06(RR=0.2, p<0.009)의 빈도는 유의하게 감소하였다. RS군에서 HLA-DQA1*01(p<0.04)와 DQB1*06(p<0.02)의 빈도는 NRS군과 비교하여 유의하게 증가하였으며 HLA-DQA1*03(p<0.003)의 빈도는 유의하게 감소하였다. 스테로이드치료의 결과와 HLA-DPB1 alleles와의 연관성은 발견되지 않았다. HLA-DPB1*1701의 빈도는 대조군과 비교하여 NRS군에서 더 높았으나(RR=4.6), 통계학적으로 유의하지 않았다(Table 3). HLA-DQA1 allelic combination 분석에서 DQA1*03와 *05의 빈도가 돌발성 난청 환자군(RR=4.1, p<0.003)과 NRS군(PR=8.9, p<0.00004)에서 대조군과 비교하여 high relative risk value를 보였으며, DQA1*03과 *05의 빈도는 NRS군과 RS군 사이에 유의한 차이를 보였다(Table 4).

Haplotype
  
HLA-DRB1*14-DQA1*5-DQB1*03 haplotype의 빈도는 돌발성 난청 환자군(RR=1.6, p<0.04)과 NRS군(RR=4.6, p<0.03)에서 대조군과 비교하여 유의하게 증가하였으나, RS군에서는 유의한 차이는 보이지 않았다. DRB1*04-DQA1*03-DQB1*03 haplotype의 빈도는 NRS군에서만 유의하게 증가하였으나(PR=5.8, p<0.0002), DRB1*02-DQA1*01-DQB1*06 haplotype은 대조군과 비교하여 NRS군에서 유의하게 감소하였다(RR=0.2, p<0.04). RS군과 NRS군 사이의 비교에서 DRB1*02-DQA1*01-DQB1*06 haplotype의 빈도는 RS군에서 유의하게 증가하였으며(29.2% vs 0.0%, p<0.02), DRB1*14-DQA1*05-DQB1*03 haplotype의 빈도는 RS군에서 유의하게 감소하였다(0.0% vs 23.5%, p<0.03)(Table 5).

고     찰


   Wilkins 등13)은 돌발성 난청환자들을 스테로이드, carbogen 흡입, 혈관확장제, 덱스트란, 히스타민, 이뇨제로 구성된 “shotgun” 처방으로 치료하였다. 과거 연구에서 스테로이드 치료 결과의 다양성에도 불구하고 스테로이드는 원인미상의 돌발성 난청의 치료방법으로 가장 널리 사용되어 왔다. 본 연구에서 환자들은 10~12일 동안 스테로이드를 경구 복용하였으며 그 외 혈관확장제와 덱스트란 등을 투여하였으며, 이들 약제로 인한 심각한 부작용은 보이지 않았다.
   Wilson 등14)은 스테로이드로 치료받은 환자의 78%가 회복을 보였다고 하였으며, Moskowitz 등15)은 스테로이드로 치료받은 환자들이 그렇지 않은 환자들에 비해 청력회복율이 유의하게 높다고 보고하였다. 그러나 Wilkins 등13)은 스테로이드 치료를 받은 환자에서 자연치유율 이상의 결과를 발견하지 못하였다. 본 연구에서 경도개선 이상의 회복율은 59%에서 발생하였으며 과거에 보고된 결과에 비해 비교적 낮은 회복율을 보인 것은 아마도 비교적 높은 환자들의 연령(평균 49.2세)과 심한 초기 청력손실의 정도(56 dB이상의 난청, 68.3%)와 관련이 있을 수 있다고 생각된다.
   주 조직적합체 내에 위치한 여러 유전자들은 내이질환의 면역학적 진행에 관여되어 있는 것으로 보고되었었다.7)9) Bowman과 Nelson6)은 면역관련성(immune-related) 감각신경성 난청 환자들에서 혈청검사를 통해 HLA-DR4의 빈도가 의의있게 감소되어 있음을 관찰하였으며, Bernstein 등9)은 일부 내이질환 환자들에서 A1/B8/DR3 haplotype 의 유의한 증가를 관찰하였다. PCR-sequence-specific oligonucleotide reverse dot hybridization을 이용한 DNA level에서의 HLA-class II에 대한 high resolution genotyping은 대조군에 비해서 원인미상의 진행성의 감각신경성 난청환자에서 HLA-DRB1*0301, DRB3*0101, DQB1*0201, DPB1*0401 빈도의 유의한 증가와 DQB1*0301의 유의한 감소를 나타내었다.7) 본 연구에서는 대조군에 비해서 돌발성 난청환자들에서 HLA-class II alleles의 유의한 변화를 관찰할 수 없었다. HLA-DRB1*04, DRB1*14, DRB1*04, DRB1*1701 빈도의 증가를 돌발성 난청 환자들에서 보였지만 대조군과 비교하여 유의한 차이를 보이지는 않았다. 돌발성 난청환자에서 인체백혈구 항원연구는 매우 드문데, Bernstein 등9)은 돌발성 난청환자에서 haplotype B8/DR3을 발견하였으나 그 연구는 DNA level에서 시행되지 않고 항원-항체반응을 본 것이므로 검사의 특이성에 문제가 있을 것으로 보인다. 본 연구에서는 haplotype DRB1*02-DQA1*01-DQB1*06, DRB1*04-DQA1*03-DQB1*03, DRB1*14-DQA1*05-DQB1*03 등이 돌발성 난청에서 의의있게 검출되므로서 외국의 연구결과와 전혀 다른 결과를 보였다.
   돌발성 난청 환자들은 치료의 결과에 따라 스테로이드 치료에 의해 청력개선을 보인 군(RS군)과 스테로이드 치료에도 청력회복이 안된 군(NRS군)으로 나누었다. 본 연구의 결과는 HLA-DRB1*14, DQA1*03, DQA1*05 alleles가 한국인의 돌발성 난청에서 poor recovery와 연관되어 있으며 HLA-DQA1*01와 DQB1*06의 존재가 양호한 예후를 암시하고 있음을 시사하고 있다. 특히 HLA-DQA1*03는 한국인의 돌발성 난청에서 poor recovery와 연관된 가장 뚜렷한 allele인 것으로 나타나고 있다. HLA-DQA1*03 allele의 존재는 대조군에서 52.4%, NRS군에서 82.4%, RS군에서 33%였다. NRS군에 비해 유의하게 높은 빈도의 HLA-DQA1*01 및 DQB1*06와 유의하게 낮은 빈도의 DQA1*03가 RS군에서 관찰되었으나 스테로이드 치료의 결과와 HLA-DPB1 alleles와의 연관성은 관찰되지 않았다. HLA alleles의 분포에 따라 돌발성 난청 환자에서 스테로이드 치료 결과가 다르다는 것은 내이에서의 면역 중개성(immune-mediated) 반응이 내이 질환의 병인이 될 수 있음을 암시하고 있다.
   본연구 결과는 HLA class II 유전자들과 돌발성 난청과의 연관성은 내이 자가면역이 molecular mimicry 현상과 관련될 수도 있음을 시사하고 있다. 즉, 특정 HLA class Ⅱ 유전자와 병균(pathogen)사이의 구조적 공통성이 교차반응성 자가항원으로 작용하여 내이에서 면역반응을 유발시킬 수 있다는 가능성을 나타내고 있다. 그러나 돌발성 난청의 원인에는 바이러스감염, 스트레스, 종양, 약물중독, 세균감염 등 면역중계성 난청이외 요인도 있으므로 이들 요인들을 고려한 연구가 향후 진행되어야 할 것으로 생각된다.
   결론적으로, HLA-DRB1*14, DQA1*03, DQA1*05의 존재는 한국인의 돌발성 난청에서 좋지 않은 예후를 시사하며, DQA1*01과 DQB1*06의 존재는 양호한 예후를 암시하는 유용한 marker 일 수도 있다.


REFERENCES
  1. Moscicki RA, San Martin J, Quintero CH, Rauch SD, Nadol JB Jr, Bloch KJ. Serum antibody to inner ear proteins in patients with progressive hearing loss. JAMA 1994;272:611-6.

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

  3. Yoo TJ. Etiopathogenesis of Meniere's disease: A hypothesis. Ann Otol Rhinol Laryngol 1984;93 (Suppl 113):6-12.

  4. Yoo TJ. Etiopathogenesis of otosclerosis: A hypothesis. Ann Otol Rhinol Laryngol 1984;93(Suppl 113):28-33.

  5. Harris JP, Sharp PA. Inner ear autoantibodies in patients with rapidly progressive sensorineural hearing loss. Laryngoscope 1990;100:516-24.

  6. Bowman CA, Nelson RA. Human leukocyte antigens in autoimmune sensorineural hearing loss. Laryngoscope 1987;97:7-9.

  7. Cao MY, Thonnard J, Deggouj N, Gersdorff M, Philippe M, Osselaer JC, et al. HLA class II-associated genetic susceptibility in idiopathic progressive sensorineural hearing loss. Ann Otol Rhinol Laryngol 1996;105:628-33.

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

  9. Bernstein JM, Shanahan T, Yoo TJ, Ye XJ. HLA antigens and inner ear disease: Immunobiology in Otology, Rhinology and Laryngology. Amsterdam/New York: Kugler Publications;1992. p.3-11.

  10. Jordan F, McWhinnie AJ, Turner S, Gavira N, Calvert AA, Cleaver SA, et al. Comparison of HLA-DRB1 typing by DNA-RFLP, PCR-SSO and PCR-SSP methods and their application in providing matched unrelated donors for bone marrow transplantation. Tissue Antigen 1995;45:103-10.

  11. Siegel LG. The treatment of idiopathic sudden sensorineural hearing loss. Otolaryngol Clin North Am 1975;8:467-73.

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

  13. Wilkins SA Jr, Mattox DE, Lyles A. Evaluation of a “shotgun” regimen for sudden hearing loss. Otolaryngol Head Neck Surg 1987;97:474-80.

  14. Wilson WR, Byl FM, Laird N. The efficacy of steroids in the treatment of idiopathic sudden hearing loss: A double-blind clinical study. Arch Otolaryngol 1980;106:772-6.

  15. Moskowitz D, Lee KJ, Smith HW. Steroid use in idiopathic sudden sensorineural hearing loss. Laryngoscope 1984;94:664-6.

Editorial Office
Korean Society of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery
103-307 67 Seobinggo-ro, Yongsan-gu, Seoul 04385, Korea
TEL: +82-2-3487-6602    FAX: +82-2-3487-6603   E-mail: kjorl@korl.or.kr
About |  Browse Articles |  Current Issue |  For Authors and Reviewers
Copyright © Korean Society of Otolaryngology-Head and Neck Surgery. All rights reserved.                 developed in m2community
Close layer
prev next