The Relationship between Cell-mediated Immunity and Subtypes of Lymphocyte in BAL Fluid and Peripheral Blood in Patients with Pulmonary Tuberculosis

폐결핵 환자의 말초 혈액 및 기관지 폐포세척액내의 임파구 아형과 세포성 매개면역과의 관계

Background: The activated T lymphocyte by inhalaed mycobacterial antigen may evoke cell-mediated immunity in patients with active pulmonary tuberculosis. These activated lymphocyte may influence the response of tuberculin-purified protein derivative (PPD) in skin test. But occasionally, anergy to PPD appear in patients with pulmonary tuberculosis in spite of active stage. Thus we evaluated the effect of change of subtypes of lymphocyte in bronchoalveolar lavage fluid (BAL) and peripheral blood on anergy to PPD in patients with active pulmonary tuberculosis. Method: We performed tuberculin skin test and flow-cytometry analysis of lymphocytes obtained from BAL fluid and peripheral blood in 11 healthy normal volunteers and 20 patients with active pulmonary tuberculosis. Results: 1) The composition of lymphocyte significantly increased in patients with active pulmonary tuberculosis when compared with that in healthy control ($25.2{\pm}4.8$ vs $6.5{\pm}1.3%$, p<0.01), but composition of monocyte significantly decreased ($69.6{\pm}5.7$ vs $89.2{\pm}1.4%$, p<0.05) in analysis of BAL fluid. 2) There were no differences in compositions of cells in BAL fluid between responders and no-responders to PPD. 3) The compositions of CD3 (+), CD4 (+), CD3 (+) IL-2R (+), CD3 (+) HLA-DR (+) significantly increased in BAL fluid when compared with those in peripheral blood in patients with active pulmonary tuberculosis. But the composition of CDS (+), CD4/CDS were not different between BAL fluid and peripheral blood. 4) There were no correlations between response to PPD and compositions of cells and lymphocyte subtypes in BAL fluid and peripheral blood in all patients with tuberculosis, responders, and no-responders, respectively. Conclusion: From these results, we suggest no direct relationship between compositions of inflammatory cells in bronchoalveolar lavage fluid and we could not rule out the possibility of compartmentalization of activated lymphocyte involving in anergy to PPD in skin test in patients with active pulmonary tuberculosis.

연구배경 : Mycobacteria 감염에 의한 폐결핵은 세포매개성 면역 반응이 관계한다고 알려져 있는 바, 먼저 Mycobacteria가 흡입되면 T 임파구가 활성화되어 세포매개성 면역 반응을 나타낸다. 결핵환자에서 tuberculin-purified protein derivative에 대한 피부 면역반응은 주로 세포매개성 면역반응에 의해 이루어짐으로 활동성 폐결핵 환자에서는 양성반응을 나타내어야하나 활동성 폐결핵 환자에서도 음성반응(anergy)을 나타내는 경우가 있다. 저자들은 폐결핵 환자에서 말초혈액 및 기관지 폐포세액내의 임파구의 세포조성과 이들이 피부반응에 미치는 영향을 조사함으로써 활동성 폐결핵 환자에서의 PPD에 대한 피부반응 검사상 음성으로 나타나는 이유를 알아보고자 하였다. 방법 : 11명의 정상대조군, 20명의 활동성 폐결핵 환자를 대상으로 PPD에 대한 피부 반응 검사 및 말초 혈액 및 기관지 폐포세척액의 임파구의 아형을 분석하였다. 결과 : 1) 기관지 폐포세척액내의 임파구는 환자군에서 정상대조군에 비하여 유의하게 증가되어 있었고($25.2{\pm}4.8$ vs $6.6{\pm}1.3%$, p<0.01), 단구세포(monocyte)는 환자군에서 정상 대조군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다($69.6{\pm}5.7$ vs $89.2{\pm}1.4%$, p<0.05). 2) PPD에 대한 양성 반응을 보인 환자군과 음성 반응을 보인 환자군 사이의 기관지 폐포세척 세포 조성의 비는 차이가 없었다. 3) 환자군에서 기관지 폐포세척액 내의 $CD3^+$, $CD4^+$ 임파구의 조성비는 말초혈액보다 유의하게 증가되어 있었고($CD3^+$: $76.56{\pm}2.18$ vs $57.59{\pm}2.17%$, p<0.001; $CD4^+$: $51.24{\pm}2.33$ vs $35.20{\pm}2.32%$, p<0.005), $CD3^+IL-2R^+$, $CD3^+HLA-DR^+$ 임파구의 조성비도 말초혈액보다 증가되어 있었다($CD3^+IL-2R^+$:$2.41{\pm}0.57$ vs $0.93{\pm}0.16%$, p<0.005; $CD3^+$ HLA-$DR^+$: $16.92{\pm}3.89$ vs $3.94{\pm}0.70%$, p<0.005). 4) 환자군중 PPD에 대한 양성반응을 보인 군과 음성반응을 보인 군 사이에는 기관지 폐포세척액내의 임파구의 조성의 차이 및 수에서 차이가 없었다. 5) 환자군에서 PPD에 대한 피부반응과 기관지 폐포세척 세포의 조성비 사이에는 모두 상관관계가 없었으며, PPD에 대한 피부반응과 기관지 폐포세척액 및 말초 혈액내의 임파구아형의 조성과도 상관관계가 없었다. 결론 : 결론적으로 기관지 폐포세척액내의 염증 세포와 세포매개성 면역 반응과는 직접적인 관계가 없음을 알수 있었으며, 활동성 폐결핵 환자에서의 지연성 피부 반응의 저하는 임파구의 구획에 의한 결과라는 것을 배제할 수 없었다.