CD1 분자는 결핵균 유래 지질항원 발현하는 단백질이며, 특히 수지상세포(dendritic cells)가 결핵균 감염시에 발현이 점차 감소함을 관찰하였다. 이는 결핵균의 사균이나 항원만으로는 관찰되지 않는 결과였다. 2차원 전기영동(2D electrophoresis)을 통하여 CD1b 의 인산화를 관찰하였고 이러한 현상이 식세포작용과 연관됨을 확인하였다.
저자들은 마우스를 실험모델로 하여 간흡충의 항원을 투여 했을 때 비장조직에 대한 CD3, CD4 및 CD8 모노클로날 항체의 반응 여부를 알아보고자 하였다. 즉, 간흡충에 대한 세포면역학적인 특성을 규명고자 하였으며 특히 비장 조직에 대한 phenotype을 관찰한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 간흡충의 조항원을 면역증강제와 함께 복강 투여한 다음 일정 기간 후에 비장조직을 Avidin-biotin complex 면역조직염색을 실시한 결과 CD3에서 강한 양성 반응을 나타냈고 CD4와 CD8에서는 약한 반응을 나타냈다. 조직부위를 보면 피막, 혈관, 임파관, 백수부위와 림프구 및 대식 세포의 세포막에서 양성반응을 보였다.
CD4+ T-cell count determines the effectiveness for antiretroviral therapy (ART) in patients with human immunodeficiency virus (HIV). Although ART slows the progression of HIV to AIDS, rapid counting of CD4+ T lymphocytes with a drop of patient's blood sample is urgently needed to ensure timely ART treatment in rural areas. Recently point-of-care CD4 testing devices have been developed by using non-flow based imaging cytometer incorporated with a sample cartridge where CD4+ T cells are reacted with fluorescently tagged specific antibodies. Here we conducted an experimental study using a conventional fluorescence microscope-based imaging system to quantitate the interaction of CD4 antibodies with CD4+ T cells at different reaction conditions. We demonstrated that a fast and affordable point-of-care CD4 test is feasible with a far less amount of antibodies and a shorter incubation time compared with a conventional sample preparation protocol for flow cytometry. We also proposed a general method to evaluate and compare the detection limit across different CD4 counting platforms by using fluorescently labelled microbeads for intensity calibration.
1. CM-Sephadex C-50-120 column을 사용하여 HLF를 효과적으로 정제하였다. CM-Sepha-dex 50-120 column chromatography를 수행한 결과, HLF는 NaCl 350 mM-500 mM 사이에서 용출되었으며, 용출된 분획을 SDS-PAGE를 수행해서 단일 band를 확인하였다. Anti-HLF antibody를 이용한 Western blotting 결과 nitrocellulose paper 상에 단일 band 가 나타나므로 HLF 가 효과적으로 정제되었다는 것을 알 수 있었다. 2. Con A, PWM, PWA LPS 등의 자극원으로 단핵구와 대식세포를 자극한 다음 BLF를처리한 배 양액을 IL-1 bioassy한 결과는 Con A 33%, PMA 33%, PWM 15%, LPS 35% 이고, HLF로 처리하여 IL-1 bioassay를 한 결과는 Con A 15%, PMA 22%, PWM 10%, LPS 5%로 감소된 것으로 나타났다. 3. K-562 세포를 이용한 colony forming assay에서 BLF가 10 g/ml일 때는 30%, 30 g/ml일 때는 35%, HLF는 10 g/ml일 때는 5%,30 g/ml일 때는 30%의 저해를 나타냈다. 4. Lactoferrin의 면역증강효과를 알아보기 위하여 hapten인 VCR-BSA를 투여 한 후, 생성되는 항체생성능력을 ELISA로 비교하였다. 그 결과 HLF 및 BLF 투여군에서 대조군에 비하여 adjuvant 효과를 관찰할 수 있었다. 또한 이때 macrophage 수는 대조군에 비하여 HLF와 BLF를 투여한 군이 증가됨을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 LF는 macrophage를 활성화 시켜서 항체 생성 능력을 증가시키는 효과가 있음을 관찰할 수 있었다. 5. Balb/c mouse의 thymus로부터 분리한 CD4- CD8- 세포를 BLF로 처리하여 24 시간 배양한 후 CB4$^-$ CD8$^-$ 세포의 분화를 측정한 결과, CD4$^-$를 CD4$^+$ 로 분화하였다. 그리고 HLF로 처리하여 24 시간 배양 후 CD4$^-$ CD8$^-$ 세포의 분화를 측정한 결과, CD4$^-$ CD8$^-$를 CD4$^+$ CD8$^+$ 로 분화하였다. 6. Lactoferrin이 T cell의 IL-2 production에 미치는 영향은 PMA 처리군, PMA+OKT3처리군, LF 단독 처리군 보다 PMA+OKT3+LF를 처리한 군이 IL-2 생성에 영향을 미쳤다. 7. Lfcin B의 단일크론항체에 의해 인식되어지는 Lfcin B의 항원결정기는 ‘QWR’로 밝혀졌다.
고려홍삼이 HIV-1 감염자에게서 바이러스의 활발한 증식으로 유발된 면역계의 과활성화를 장기간에 걸쳐 억제하는지 살펴보기 위해 면역 활성화 지표인 soluble CD8항원(sCD8)을 측정하였다. HIV-1 감염 대조군 49명, zidovudine (ZDV) 복용군 22명, KRG 복용군 48명, KRG와 ZDV 병용군(49명)을 대상으로 하였다. HIV-1 감염 대조군에서는 혈청 sCD8 농도가 31-48개월 동안 33% 증가하였으며(P < 0.05), sCD8/CD8+T 림프구 비도 $21{\pm}13$개월동안 54% 증가하였다(P < 0.001). ZDV 복용군에서는 혈청 sCD8농도가 초기 6개월 동안은 감소하였으나 그 이후로는 서서히 증가하였으며, sCD8/CD8+T 림프구 비도 증가하였다. KRG 복용군은 sCD8 농도가 31-48개월 동안 45% 감소하였으며(P < 0.01), sCD8/CD8+T 림프구 비도 $19\;{\pm}\;11$개월 동안 19% 감소하였다(P < 0.05). 병용군에서는 sCD8 농도가 31-48개월 동안 29%(P < 0.01) 감소하였다. 추적관찰 기간 동안 각 군간의 sCD8 농도 변화가 명확한 차이를 보였으며, KRG 복용군에서는 ZDV 복용군에서 관찰된 'rebound현상'(sCD8이 초기에 감소하다가 다시 증가하는 경향)이 없었다. 결론적으로 본 연구에서는 HIV-1 감염환자에서 KRG를 장기간 복용시켰을 경우 sCD8 농도가 지속적으로 감소하여, KRG가 면역계의 소모적인 과활성화 상태를 방지함을 알 수 있었다.
수지상세포는 종양면역에서 필수적인 강력한 CTL 반응을 개시할 수 있는 유일한 세포이다 . 특히 외인성 종양항원에 대한 CTL 반응 유도는 활성화된 수지상세포의 IL-12 분비를 통한 CD4+ helper T세포의 cross-priming을 필요로 한다. 그러나 최근에 활성화된 수지상세포는 $Th_1$ 면역반응을 유도하지만 활성화 시간이 경과함에 따라 오히려 $Th_2$반응을 유도 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 OVA를 종양항원 모델로 설정하여 종양특이적인 CTL 반응을 형성하기 위한 최적의 수지상세포 활성화 조건을 조사하였다. 마우스 골수세포에 서 수지상세포로의 분화는 항원제시 기능을 위한 표면분자의 발현 측면에서 볼 때 배양 6일-7일 정도가 적합하였다. 수지상세포의 IL-12 생성능은 배양 6일 이상, OVA 항원 탑재 8시간 이상의 경우에 연이은 LPS 성숙자극으로 오히려 감소하는 경향을 보였다. 즉 배양 6일의 수지상세포에 OVA 항원 탑재를 8시간 수행한 경우(8-h DC)가 in vitro에서의 IL-12생성능, ex vivo에서의 세포내 $IFN-{\gamma}$를 발현하는 CD8+ T세포의 증가 및 OVA 특이적인 세포독성효과 등에서 가장 좋은 결과를 보였다. 또한 in vivo에서 종양 치료 및 예방효과에서도 8-h DC로 면역한 경우에 가장 우수한 종양형성 억제 효과와 생존기간 연장효과를 보였다. 현재 대부분의 수지상 세포를 이용한 항종양 백신에서 항원 탑재반응을 24시간 동안 수행하고 있으나, 본 실험의 결과로 볼 때, 8시간의 in vitro 항원 탑재가 보다 효과적인 종양특이적 CTL 반응과 항종양 면역반응을 유도함을 알 수 있다. 결론적으로 본 연구를 통하여 8시간 이상의 항원접촉은 수지상세포의 기능적 활성능력을 오히려 고갈시킬 수 있음을 제시한다.
특이적 면역반응을 유도하는 전문 항원제시세포인 수지상세포의 분화와 항원제시기능에 미치는 HemoHIM의 면역기능 증강 효과에 대해 알아보았다. HemoHIM은 수지상세포의 분화/증식 과정에 첨가하였을 경우에 공동자극 분자인 CD40, CD86 분자의 세포 표면 발현량을 증가시키는 것으로 나타났다. 이 수지상세포는 동종항원 반응 T세포를 활성화시켜 IL-2, $IFN-\gamma$ 분비량과 증식반응을 유의하게 증가시켰다. 그리고 HemoHIM을 처리한 수지상세포는 대조군에 비해 OVA항원을 T세포주에 충분히 전달하여 IL-2와 $IFN-\gamma$의 분비량을 유의하게 증가시켰을 뿐만 아니라 T세포주의 증식반응도 유의하게 증가시켰다. 따라서 HemoHIM은 생체 내의 특이적 면역반응을 유도하는 수지상세포의 기능을 강화하는 면역기능 조절제로서 사용이 가능할 것으로 생각된다.
육계를 13주간 사육하면서 5주령부터 시험사료를 급여한 후 세포표면항원의 발현에 미치는 영향을 측정하기 위하여, 아마종실과 항산화제를 첨가하지 않은 대조구($T_{1}$ ), 아마종실만을 첨가한 사료($T_{2}$ ), 아마종실과 u-toco-pherol을 첨가한 사료($T_{3}$ ), 아마종실에 u-tocopherol과 셀레늄을 첨가한 사료($T_{4}$ )를 육계에 급여한 바 면역반응에 미치는 영향은 다음과 같았다. 1차 면역에 관여하는 monocyte 군은 시험사료의 급여기간이 증가할수록 $T_{1}$ 에 비하여 $T_{2}$ , $T_{3}$ , $T_{4}$ 구에서 유의적으로 증가하는 경향을 보였는데 그중 $T_{2}$ 구와 $T_{3}$ 구에서 많이 증가되었다. B세포는 시험사료의 급여기간보다는 급여사료에 따라 증가하였는데,$T_{2} , $T_{3}, $T_{4}$ 구는 $T_{1}$ 구에 비하여 2배 이상 증가하였다. CD4 양성반응(T helper cell)과 CD8 양성 세포(T $cytotoxic^pressor cell)는 $T_{2}$ , $T_{3}$ ,$T_{4}$ 구는 $T_{1}$ 구보다 증가하였으나 사료에 따라 일정한 차이는 없었다. MHC classII는 시험사료의 종류나 급여 기간에 따라 차이는 없었다.었다.
인체의 바이러스 감염 방어기전에서 T 림프구는 중요한 역할을 한다. 하지만, 만성 C형 간염 바이러스의 일차적 복제장소인 간염 환자의 간에서 분리된 HCV 특이 T 림프구는 심각한 기능결핍을 보인다. 이러한 T 림프구 기능결핍의 이유로는 PD-1, CTLA-4 등 면역억제 물질의 발현, 또는 간에서 특이적으로 유도되는 면역내성(immune tolerance)이 있으나, 간세포(hepatocytes)와 HCV 특이 T 림프구의 상호작용에 대해서는 명확하게 확립되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 HLA(human leukocyte antigen) A2+ 간암세포주(human hepatoma cell line; huh7.5)가 항원제시(antigen presentation)를 통해 효과적으로 HCV 특이 T 림프구를 활성화시키며 간암세포주(huh7.5) 표면의 PD-L (program death ligand) 1 발현은 T림프구의 활성을 감소시켜 면역조절의 가능성이 있음을 시사하였다. 또한, HCV 특이 tetramer 반응은 T 림프구의 과도한 활성으로 자기사멸(apoptosis)의 경로에 있음을 caspase 3 활성으로 확인하였고, 역시 PD-L1의 발현이 T 림프구를 자기사멸(apoptosis)로부터 구제하여 caspase 3 활성이 감소하는 것을 확인하였다. 이는 PD-L1과 간성(liver) T 림프구 표면의 PD-1 결합이 T 림프구의 자기사멸을 막고, 또한 그 기능을 회복시켜 만성 C형 간염 치료에 응용될 수 있음을 시사한다.
최근 세포 표면의 다양한 항원들이 발견되고T세포 아형에 대한 정량적 측정이 가능하게 됨에 따라 세포성 면역기전의 규명과 이해에 획기적인 진전을 보이고 있다. T세포 아형의 phenotype은 실험 동물의 모델(model)이나 종(species)에 따라서 다양하며 차이가 나는 것으로 알려져 있다. 우리 나라의 경우 아직도 80만명 이상의 국민이 간 흡충에 감염되어 있을 것으로 추정되는 문제의 기생충이며 감염상태가 만성적일 때에는 간 경화나 간암으로까지 진행되는 흡충으로서 이에 대한 대책이 요구되고 있다. 그동안 간 흡충의 면역에 대한 연구는 체액성 면역에 대한 연구는 많은 규명과 진전이 있어 왔으나 세포성 면역에 대한 기전이나 특성에 대한 연구는 미미한 상태이다. 저자들은 이와 같은 사정을 감안하여 마우스를 실험 모델로 할 때에 요구되는 참고 자료와 기본 정보를 구하고자 하였다. 즉, 간흡충에 대한 세포 면역학적인 일부의 특성을 알아 보았으며,특히 비장 림프구 아형에 대한 phenotype의 특성을 알아 본 결과 다음과 같은 성적을 얻었다. 간흡충의 조항원을 면역증강제와 함께 복강 투여한 후 기간 별로 비장 림프구의 아형 특성을 flow cytometry로 측정한 결과, CD2, CD5 그리고 CD8는 투여 초기에는 감소하다가 투여 7주 후에 다시 증가하는 현상을 보였으며, CD4의 경우 투여 초기에는 약간 증가하다가 투여 7주 후에 다시 증가하는 성적을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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