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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 41(10); 1998 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1998;41(10): 1276-1280.
Serum Eosinophil Cationic Protein (ECP) in Patients with Allergic Rhinitis.
Hong Lim Do, You Chul Chang, Hwan Woo Jung, Ki Bum Kim, Chan Seong Hwang, Hoon Kim, Young Joo Cha
1Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, College of Medicine, ChungAng University, Seoul, Korea. ychang@cau.ac.kr
2Department of Clinical Pathology, College of Medicine, ChungAng University, Seoul, Korea.
알레르기성 비염환자의 혈청 Eosinophil Cationic Protein
도홍림1 · 장유철1 · 정환우1 · 김기범1 · 황찬승1 · 김 훈1 · 차영주2
중앙대학교 의과대학 이비인후과학교실1;임상병리과학교실2;
주제어: ECP호산구알레르기성 비염.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Eosinophil has been reported to play important roles in the pathogenesis of allergic rhinitis as well as in bronchial asthma. This study was performed to evaluate serum ECP levels and draw a correlation with the blood eosinophil, serum total IgE in patients with allergic rhinitis.
MATERIALS AND METHODS:
The ECP level in serum, blood eosinophil counts, serum total IgE, and symptom scores were measured in 32 patients with allergic rhinitis, 24 patients with non-allergic rhinitis and 20 normal control subjects.
RESULTS:
The serum ECP concentration was significantly higher in the allergic rhinitis group than in the non-allergic rhinitis and normal control group (p<0.001). The serum ECP concentration was significantly correlated with the peripheral blood eosinophil counts in the allergic rhinitis group (r=0.532, p<0.004) and in the total patients & normal contol (r=0.676, p<0.001). Concentration of the serum ECP was significantly higher in patients with eosinophilia than in those with normal value of the eosiophils (p<0.001). The serum ECP concentration was not correlated with the total serum IgE in allergic rhinitis group. The total symptom scores in patients with allergic rhinitis was not correlated with serum ECP concentrations.
CONCLUSION:
The results suggest that the level of serum ECP is correlated with the increased activity of eosinophils.
Keywords: ECPEosinophilEosinophil cationic protein
서론 알레르기성 비염은 IgE를 매개로 한 비점막의 제I형 과민반응 질환으로 기관지 천식이나 아토피성 피부염 등의 다른 알레르기성 질환과 마찬가지로 알레르겐에 노출후 다양한 염증세포, 화학매체, cytokines, 세포유착물질들을 매개로 하여 조기반응과 후기반응의 이상성 반응을 보인다. 조기반응은 비반세포에서 유리되는 일차 화학매체에 의해 발생하며, 후기반응은 조기반응에 의해 유도된 염증세포와 이들 세포로부터 유리된 이차 화학매체에 의해 나타나는데, 이 과정에서 호산구와 호산구에서 유리되는 eosinophil cationic protein(ECP)가 중요한 역할을 하는 것으로 알려지고 있다.1) ECP는 호산구의 네가지 과립단백질의 하나로 세포독성, 기생충독성이 있고, 리보핵산을 분해시키는 작용(ribonuclease)으로서 섬유아세포의 glycosaminoglycan 생성변화와 기도점액 분비자극과 T 세포 증식억제 및 혈액응고계에도 영향을 주는데, 이는 기관지 천식과 알레르기성 비염과 같은 알레르기성 질환의 혈청, 기관지-폐세척액 또는 비즙 등에서도 증명되었다.2) 알레르기성 비염에서 비점막의 상피손상이 보고된 이후,3) 최근 기관지 천식환자의 기관지 점막상피세포의 조직학적 손상에 ECP가 관여한다는 연구가 있었고 알레르기성 비염에서도 상피손상에 호산구 및 ECP가 관여하는 것으로 보고되고 있다.4)5) ECP가 기관지 천식환자에서 기관지 염증 상태 및 천식 증상의 중증도 판정에 유용한 지표로 이용될수 있을 것으로 제시되는 많은 보고가 있으며,6) 또한 기관지 천식환자에서 증가하는 호산구 수와도 유의한 상관관계가 있는 것으로 보고되고 있으나7) 알레르기성 비염환자에서 ECP의 역할에 대한 연구는 미흡한 상태이다. 저자들은 알레르기성 비염환자에서 혈중 ECP 농도가 비알레르기성 비염과 정상대조군과 비교하여 통계적인 의미가 있는지와 환자의 염증상태와 증상발현과의 연관성을 평가하고, 또한 혈중 ECP 농도와 말초혈액내 호산구수, 총 IgE 및 증상점수와의 상관관계를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 대상 1997년 4월부터 1998년 3월까지 중앙대학교 부속 용산병원을 방문하였던 환자중 알레르기성 비염으로 진단받은 환자군 32례, 비알레르기성 비염 환자군 24례와 정상대조군 20례를 대상으로 하였다. 알레르기성 비염 환자군은 전형적인 임상증상을 보이며, MAST 검사에서 집먼지진드기, 집먼지, 개, 고양이, 바퀴벌레 등의 통년성 항원에 Class 2 이상의 양성반응을 보이고 단순부비동 X-선 검사에서 부비동염의 소견이 없는 환자를 대상으로 하였다. 비알레르기성 비염 환자군은 비염의 증상이 있으나 MAST 검사에서 음성이며 방사선 검사에서 이상이 없는 환자를 대상으로 하였고, 정상 대조군은 비염증상이 없고 이학적 검사 및 방사선 검사에서 이상이 없으며 알레르기의 과거력 및 가족력이 없는 환자를 대상으로 하였다. 알레르기성 비염으로 진단받은 환자들은 소염제나 항히스타민제를 투여하지 않는 상태에서 ECP를 측정하였다. 방법 알레르기성 비염으로 진단받은 환자군과 비알레르기성 비염 환자군, 정상대조군 모두에서 말초혈액을 채취하여 호산구수, ECP와 총 IgE 농도를 측정하였고 환자군에서 알레르기 증상을 Okuda식 분류8) 로 점수화하여 평가하였다. ECP 측정은 혈액을 SST 튜브에 1시간동안 실온에서 방치한 후 혈청을 분리한 후 ECP kit(Pharmacia AB. Uppsala, Sweden)를 이용하여 측정하였고 혈청 총 IgE치도 IgE kit(Pharmacia AB. Uppsala, Sweden)를 이용하여 측정하였다. 말초혈액내 호산구의 측정은 말초혈액을 ED-TA가 들어 있는 용기에 채혈한 후 혈액 자동분석기(Coulter STKS, USA)를 이용하여 측정하였으며 알레르기 증상평가는 알레르기성 비염의 전형적인 세가지 증상인 재채기, 비루, 비폐색을 Okuda식 분류8) 로 점수화하였다. 중증인 경우 3점, 중등도는 2점, 경도는 1점, 없는 경우 0점으로 하였다(Table 1). 통계는세 개의 군에 대한 집단 분석은 oneway ANOVA로 비교하였으며, 말초혈액 호산구수 500/mm 3 이상의 호산구 증가군과 비증가군의 혈중 ECP 농도의 비교는 unpaired t-test로 비교하였고, 혈중 ECP, 혈중 총 IgE, 말초혈액내 호산구수 및 알레르기성 비염 증상과의 상관관계는 Pearson의 상관계수를 이용하여 분석하였다. 모든 통계는 SPSS 통계 소프트웨어를 이용하였으며 p< 0.05인 경우 유의하다고 하였다. 결과 알레르기성 비염 환자군에서의 혈중 ECP의 평균농도는 21.53±13.3 μg/L였고, 비알레르기성 비염 환자군은 9.46±5.14 μg/L, 정상대조군에서의 평균농도는 8.12±4.59 μg/L로 알레르기성 비염 환자군에서는 다른 두 군과 유의한 차이를 보였으나(p< 0.001, p< 0.001) 비알레르기성 비염 환자군과 정상 대조군과는 유의한 차이가 없었다(Fig. 1). 알레르기성 비염 환자군의 말초혈액내 호산구수 평균은 476±270/mm 3 였고, 비알레르기성 비염 환자군은 242±178/mm 3 , 정상대조군에서는 205±192/mm 3 로 알레르기성 비염 환자군에서는 다른 두 군과 유의한 차이를 보였으나(p<0.001, p<0.001) 비염 환자군과 정상 대조군과는 유의한 차이가 없었다(Fig. 2). 알레르기성 비염 환자군에서의 혈중 총 IgE는 397±314 IU/m였고, 비알레르기성 비염 환자군은 302±307 IU/ml, 정상 대조군에서의 평균농도는 113±99 IU/ml로 알레르기성 비염 환자군이 정상 대조군과는 유의한 차이를 보였으나(p< 0.001) 비알레르기성 비염 환자군과 유의한 차이가 없었다(Fig. 3). 대상 환자 전체에서 말초 혈액 호산구수와 혈중 ECP 농도 사이에는 통계학적으로 유의한 관계를 보였다(r=0.676, p<0.001)(Fig. 4). 알레르기성 비염 환자군에서도 유의한 상관관계를 보였다(r=0.532, p <0.004)(Fig. 5). 대상 환자 전체에서 혈중 ECP 농도와 총 IgE 치는 통계적으로 유의하였으나(r=0.251, p< 0.05), 알레르기성 비염환자군에서는 유의하지 않았다(Fig. 6). 대상 환자 전체에서 호산구 증가군의 혈중 ECP는 23.05 ±9.61 μg/L, 비증가군 11.82±10.51 μg/L로 유의한 차이를 보였으며(p 0.001) 알레르기성 비염 환자군에서는 호산구 증가군의 혈중 ECP가 24.68±10.33 μg/L로 19.64±14.75 μg/L인 비증가군보다 높았으나 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다. 알레르기성 비염 환자군에서 ECP 농도와 증상점수는 유의한 상관관계를 보이지 않았고 비루, 재채기, 비폐색의 증상 각각에 대해서도 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 고찰 ECP가 최근 기관지 천식, 알레르기성 피부염 등의 알레르기 질환의 병인과정에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되면서 알레르기성 비염에서 ECP의 역할에 대한 연구도 진행되고 있다. Motojima 등4) 은 ECP가 조직학적으로 기관지 상피세포 손상에 영향을 미친다고 보고하였다. 알레르기성 비염 환자의 비점막 상피손상에 대해서는 많은 보고가 있는데, 정상인과 알레르기성 비염 환자에서 차이가 없다는 보고도 있으나,9) Watanabe 등3) 은 상피세포의 손상을 보고하였고 Yoon 등10) 은 전자현미경을 통해 상피손상을 보고하였다. 또한 알레르기 항원 유발시험에서 후기반응에 비즙내 호산구의 증가한다는 보고11) 와 ECP가 비점막에서 히스타민 반응성을 증가시킨다는 결과12) 등으로 보아 상피세포의 손상에 호산구와 ECP가 관여할 가능성이 있다고 할 수 있다. 이와 같은 연구결과에 의하면, ECP는 많은 부분 밝혀진 기관지 천식의 병태생리 기전뿐 아니라 알레르기성 질환의 범주에 속하는 알레르기성 비염의 병리 과정에 중요한 역할을 수행하는 것으로 생각되고, 기관지 천식과 아토피성 피부염환자에서 혈청 ECP가 정상 대조군보다 의미있게 높으며,6)13) 또 혈중 호산구와 유의한 상관관계가 있다고 보고하였다.7)14) 이와같은 결과는 말초혈액내 호산구의 증가 뿐 아니라 호산구의 활성도의 증가가 알레르기성 질환의 병인과정에 중요한 역할을 하고 있음을 시사한다고 할 수 있다. 본 연구에서는 피부반응검사와 좋은 상관성을 보이는 MAST 검사15)16) 를 시행하여 통년성 항원에 양성을 보인 알레르기성 비염 환자에서 혈중 ECP 농도가 비알레르기성 비염과 정상 대조군보다 유의하게 상승했음을 보였는데, Beppu 등1) 도 알레르기성 비염 환자의 혈중 ECP 농도가 정상 대조군에 비해서 유의한 차이가 있음을 보고하였다. 알레르기 질환에서 호산구수는 쇽 기관의 크기를 대변하고 절대치가 의미가 있으며 알레르기성 비염 환자의 15%에서 말초혈액내 호산구증다증이 관찰된다 하여9) 알레르기성 피부염이나 천식 환자보다 상대적으로 호산구수의 증가가 두드러지지 않음을 보고하였다.9) 말초혈액내 호산구 증가군과 정상군을 대상으로한 혈중 ECP 농도는 알레르기성 비염환자군에서 통계적으로 유의하지는 않았으나 호산구 정상군에 비해서 높았고 연구대상 전체에서는 유의하게 높았다. 전체 연구대상 환자들을 대상으로한 혈중 ECP 농도와 말초 호산구수와의 상관관계는 통계적으로 유의한 상관관계를 보였고, 알레르기성 비염 환자군에서의 상관관계 역시 유의한 결과를 보여 알레르기성 비염 환자에서 두 인자간에 유의한 차이가 없다고 보고한 Beppu 등1) 의 결과와는 달리 Terada 등12) 과 Satoh 등14) 의 결과와 일치함을 보였다. 본 연구의 이러한 결과는 혈중 ECP의 측정이 알레르기성 비염환자에서 호산구의 활성도를 나타내는 활동성 인자로 유용하게 이용될 수 있음을 의미하는 것으로 생각된다. 혈중 총 IgE 농도와 호산구 수 및 ECP치 간의 상관관계에 대해 살펴보면 Miyamodo 등17)은 알레르기 질환에서 혈중 IgE농도는 유의한 상승을 보이지는 않는다고 보고하였고, Min 등18) 은 알레르기성 비염 환자의 소수에서 증가를 보이며 29세 이하에서는 진단적 의의가 있으나 혈중 호산구와 통계적 유의성은 없다고 보고하였는데, 본 연구에서는 혈청 IgE 농도가 정상 대조군과는 유의한 차이가 있었으나 비알레르기성 비염 환자와는 차이가 없었다. 그리고 혈청 총 IgE와 ECP는 연구대상 전체에서는 통계적으로 유의한 상관관계를 보였으나 알레르기성 비염 환자에서는 통계적으로 유의하지 않았는데, 이는 IgE에 의해 호산구가 알레르기성 반응을 조절하기는 하여도 IgE의 생성기전이 호산구 및 ECP의 생성과 다른 것을 의미한다고 보고한 Sugai 등2) 의 연구와도 일치한다고 할 수 있다. 알레르기성 비염환자에서 혈청 ECP와 증상점수와의 비교는 상관관계가 없었는데, 알레르기성 비염의 증상발현에는 각종 조절 인자가 관여하고 있다는 점19) 및 호산구의 유리능 또한 개인마다 차이가 있을 수 있다는 점 등을 고려할 때 환자들에 대한 단순한 비교는 한계가 있는 것으로 고려된다. 결론 이상의 결과로 호산구 활성화의 간접적인 현상인 혈중 ECP 농도가 알레르기성 비염 환자에서 유의하게 높았고, 말초 호산구수와 상관관계가 있는 것으로 보아 혈중 ECP의 측정이 알레르기성 비염환자에서에서 호산구의 활성도 평가나 병인론 연구에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.
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