The Expression of Adhesion Molecules on Alveolar Macrophages and Lymphocytes and Soluble ICAM-1 Level in Serum and Bronchoalveolar Lavge(BAL) Fluid of Patients with Diffuse Interstitial Lung Diseases(DILD)

간질성 폐질환환자들의 기관지 폐포세척액내 폐포 대식세포와 임파구의 접착분자 발현 및 Soluble ICAM-1 농도에 관한 연구

  • Kim, Dong-Soon (Department of Internal Medicine, Asan Medical Center, Ulsan University) ;
  • Choi, Kang-Hyun (Department of Internal Medicine, Asan Medical Center, Ulsan University) ;
  • Yeom, Ho-Kee (Department of Internal Medicine, InJe University College of Medicine) ;
  • Park, Myung-Jae (Department of Internal Medicine, Asan Medical Center, Ulsan University) ;
  • Lim, Chai-Man (Department of Internal Medicine, Asan Medical Center, Ulsan University) ;
  • Koh, Yoon-Suck (Department of Internal Medicine, Asan Medical Center, Ulsan University) ;
  • Kim, Woo-Sung (Department of Internal Medicine, Asan Medical Center, Ulsan University) ;
  • Kim, Won-Dong (Department of Internal Medicine, Asan Medical Center, Ulsan University)
  • 김동순 (울산대학교 의과대학 서울중앙병원 내과학교실) ;
  • 최강현 (울산대학교 의과대학 서울중앙병원 내과학교실) ;
  • 염호기 (인제대학교 의과대학 서울백병원 내과학교실) ;
  • 박명재 (울산대학교 의과대학 서울중앙병원 내과학교실) ;
  • 임채만 (울산대학교 의과대학 서울중앙병원 내과학교실) ;
  • 고윤석 (울산대학교 의과대학 서울중앙병원 내과학교실) ;
  • 김우성 (울산대학교 의과대학 서울중앙병원 내과학교실) ;
  • 김원동 (울산대학교 의과대학 서울중앙병원 내과학교실)
  • Published : 1995.08.31

Abstract

Background: The expression of the adhesion molecules on the cell surface is important in the movement of cells and the modulation of immune response. DILD starts as an alveolitis and progresses to pulmonary fibrosis. So adhesion molecules in these patients is expected to be increased. There are several reports about adhesion molecules in DILD in terms of the percentage of positive cells in immuno-stain, in which the interpretation is subjective and the data were variable. Methods: So we measured the relative median fluorescence intensity(RMFI) which is the ratio of the FI emitted by bound primary monoclonal antibody to FI emitted by isotypic control antibody of the cells in BALF of 28 patients with DILD(IPF:10, collagen disease:7, sarcoidosis:9, hypersensitivity pneumonitis:2) and 9 healthy control. Results: RMFI of the ICAM-1 on AM($3.30{\pm}1.16$) and lymphocyte($5.39{\pm}.70$) of DILD were increased significantly than normal control($0.93{\pm}0.18$, $1.06{\pm}0.21$, respectively, p=0.001, P=0.003). RMFI of the CD18 on lymphocyte was also higher($24.9{\pm}14.9$) than normal($4.59{\pm}3.77$, p=0.0023). And there was a correlation between RMFI of ICAM on AM and the % of AM(r=-0.66, p=0.0001) and lymphocyte(r=0.447, p=0.0116) in BALF. Also RMFI of ICAM on lymphocyte had a significant (r=0.593, p=0.075) correlation with the % of IL-2R(+) lymphocyte in BALF. The soluble ICAM(sICAM) in serum was also significantly elevated in DILD($499.7{\pm}222.2\;ng/ml$) compred to normal($199.0{\pm}38.9$) (p=0.00097) and sICAM in BAL fluid was also significantly higher than normal control group($41.8{\pm}23.0\;ng/ml$ vs $20.1{\pm}13.6\;ng/ml$). There was a Significant correlation between sICAM level in serum and the expression of ICAM-l on AM(r=0.554, p=0.0259).Conclusion: These data suggest that in DILD the expression of adhesion molecules is increased in the AM and BAL lymphocytes with elevated serum sICAM, and these parameter may be useful in determining disease activity.

연구배경: 간질성 폐질환은 여러가지 다양한 원인에 의해, 또는 아직 밝혀지지 않은 원인에 의해 폐포염 및 폐간질내 염증으로 시작해 종국에는 폐섬유증으로 진행되는 질환들로 염증세포들의 이동에 필요한 접착분자들이 이들 질환의 발병기전에 중요한 역할을 할 것으로 추정되며, 현재까지는 뚜렷이 적당한 지표가 없었던 질환의 활동성을 판정하는 지표로 사용할 수 있을 가능성이 많다. 그러나 이제까지는 BAL내 AM에서 면역염색법으로 측정한 결과들로 방법 자체가 음성과 양성세포를 감별하기가 쉽지 않을 뿐 아니라 발현도 증가를 정량적으로 측정하지 못하는 단점이 있고, 따라서 발표된 결과들이 차이가 많다. 저자들은 간질성 폐질환 환자들에서 기관지 폐포세척액(BAL)내 AM과 임파구에서의 ${\beta}_2$-integrin(CD18)과 ICAM-1의 발현도를 FACS를 이용한 relative median fluorescence intenity(RMFI)를 측정하여 정상 대조군과 비교 관찰하고, 또한 혈청 및 BAL액내 가용정 ICAM-1(sICAM-1) 농도를 측정하고, BAL액내 다른 지표들과 비교하여 이들을 간질성 폐질환의 활성도를 반영할 수 있는 지표로 사용할 가능성을 알아 보았다. 방법: 대상은 조직학적으로 확인 된 미만성 간질성 폐섬유증(IPF) 환자 11명, 교원성 폐질환과 연관된 폐섬유증환자(CVD-PF) 6명, 폐유육종증 9명, 과민성 폐장염환자 2명과 대조군으후 건강한 정상인 9명이었고 BAL은 통상적인 방법을 사용하였다. ICAM-1 및 CD18은 단일항체를 사용하여 FACScan으로 median fluorescence intenity를 측정하여 RMFI를 구하고, sICAM-1농도는 ELISA법으로 측정하였다. 결과: AM에서 ICAM-1의 발현도는 $3.30{\pm}1.16$으로 대조군($0.93{\pm}0.18$)보다 증가되었고 임파구의 ICAM-1 발현도 $5.39{\pm}2.70$으로 대조군($1.06{\pm}0.21$)보다 높았다. CD18의 발현도는 임파구에서 $24.9{\pm}14.9$로 대조군($4.69{\pm}3.77$) 보다 향진되었으며, 이들 ICAM-1의 발현도는 AM 백분률과 역상관관계륜 보였고(r=-0.66, p=0.0001) 임파구의 백분율과는 정상관관계를 보였다(r=0.447, p=0.0116). 임파구가 증가되는 유육종증, 교원성질환, 과민성폐렴에서는 임파구의 ICAM-1 발현도와 BAL액내 임파구의 %(r=0.747, p=0.0006) 및 임파구농도(r=0.832, p=0.0002)와 좋은 상관관계를 보였고, 임파구의 IL-2수용체발현과도 연관관계를 나타내었다(r=0.539, p=0.0075). 또한 유육종증에서는 혈중 ACE 농도와 임파구의 ICAM-1 발현도가(r=0.905, p=0.0132) 높은 상관관계를 보여, 이들 접착분자 발현도가 병소의 활동성과 연관이 있음을 시사 하였다. 혈청내 sICAM-1농도는 환자군에서 $499.7{\pm}222.2\;ng/ml$로 대조군의 $199.0{\pm}38.9\;ng/ml$보다 높았으며(p=0.0097), BAL액내 sICAM-1농도도 환자군에서 $41.8{\pm}23.0\;ng/ml$로 대조군의 $20.1{\pm}13.6\;ng/ml$보다 증가를 보였다. 또한 혈청내 sICAM-1 농도는 AM의 ICAM-1 발현도 및 (r=0.554, p=0.0259) BAL액내 sICAM-1농도와 상관관계를 보였다. 또한 혈청 및 BAL액내의 albumin과 sICAM-1의 비율을 비교한 결과 BAL액내의 sICAM-1 농도가 훨씬 높은 것으로 미루어 대부분의 sICAM-1은 병소내에서 생성된 것임을 짐작할 수 있었다. 결론: 간질성폐질환환자들의 AM및 BAL-임파구에서 접착분자들의 발현도가 증가되었고, 혈청 및 BAL액내 sICAM-1 농도가 상승되어 있어 이들 접착분자들이 발병기전에 중요한 역할을 한다고 생각되며, 앞으로 이 활동성 판정의 지표로 사용할 기능성을 시사하였다.