난황 알부민 알레르기 마우스 모델에서 다가형 사람 IgG 의 항알레르기 효과 검증과 기전 규명

Abstract

배경: 알레르기질환은 환경 내에 존재하는 물질들에 대한 과민한 면역반응(알레르기 반응)으로 인하여 발생한다고 알려져 있다. 과거 연구들에서 건강헌혈자들의 모듬혈장으로부터 분리된 다가형 면역글로불린 G (사람 IgG)를 알레르기질환 환자들에게 정맥 혹은 피하주사로 투여 시, 알레르기질환을 호전시키는 치료효과(항알레르기 효과)가 있다고 보고된 바 있으나, 아직까지 다가형 사람 IgG 의 항알레르기 효과와 그 작용 기전은 명확하게 규명되지 않은 상태이다. 이에 연구자는 본 연구에서 난황 알부민(ovalbumin, OVA)알레르기 마우스 모델에 시판중인 주사용 다가형 사람 IgG 제제를 투여하여 항알레르기 효과를 나타내는지를 검증하고, 항알레르기 효과를 나타내는 면역학적인 기전을 규명하고자 하였다. 연구방법: OVA 알레르기 마우스 모델을 만들기 위하여 BALB/c 마우스에 OVA과 alum 을 혼합하여 복강 내로 0주, 1주, 2주에 총 3회 주사하여 감작시킨 후, 알레르기 반응을 억제하기 위한 치료제로서 사람 IgG 또는 음성 대조로 saline 혹은 사람 혈청 알부민(human serum albumin, HSA)을 각 군의 처치 방식에 따라 0주, 1주, 2주에 총 3 회 피하주사로 투여하였다. 사람 IgG 와 면역증강제인 complete Freund's adjuvant (CFA)를 함께 투여한 경우 또는 아닌 경우로 서로 다른 2개의 실험조건으로 진행하였다. <사람 IgG와CFA를 혼합하여 피하주사 처치한1차 실험조건>에서는 마우스 각 군당 6마리씩 다음과 같이 총 8군으로 무작위 배정하였다. OVA로 감작시키지 않고 saline 을 처치한 군, 음성 대조군으로서 OVA 감작시킨 후 saline 만을 처치한 군, HSA 20mg 과 CFA를 혼합하여 처치한 군, OVA 감작 후CFA를 혼합한 사람 IgG를 각각 1mg, 10mg, 20mg, 50mg 처치한 군, 그리고 CFA 없이 사람 IgG 20mg 만을 3 회 처치한 군으로 분류하였다. <CFA를 처치하지 않은 2차 실험조건>에서는 BALB/c 마우스에 OVA 감작한 후 saline 또는 사람 IgG 50mg 만을 피하주사 처치한 군으로 각 군당 6마리씩 총 12마리로 실험을 실시하였다. 모든 마우스는 21일차에 희생한 후 혈액과 비장 샘플을 채취하여 분석에 사용하였다. 연구결과: 음성 대조군인 OVA 감작 후 saline 만을 처치한 군과 비교한 결과는 다음과 같다. (1) 사람 IgG 50mg을 피하주사 시 CFA 혼합 여부와 상관없이 <실험조건 1 과 2>에서OVA-특이 IgE항체 역가의 평균치가 유의하게 감소되었다(p=0.038, p=0.028, respectively). (2) <실험조건 1>에서 OVA-특이 IgG 항체 역가의 평균치가 사람 IgG 50mg 과 CFA를 함께 피하주사 하였을 때 유의하게 감소되었다(p<0.001). (3) 혈청 내 total IgE 는 <실험조건 1>의 사람 IgG 10mg을 CFA 와 함께 처치한 군과 <실험조건 2>의 사람 IgG 50mg 을 피하주사 처치한 군에서 통계적으로 유의하게 증가되었다(p=0.005, p=0.001, respectively). (4) <실험조건 1>에서 CFA 와 사람 IgG 를 20mg 처치시 또는 <실험조건 2>에서 사람 IgG 50mg 피하주사 시, 비장의 무게가 유의하게 증가되었다(p=0.024, p=0.004, respectively). (5) <실험조건 1>에서 비장세포를 OVA 와 함께 배양한 배양액의 상층액에서 사이토카인 농도를 측정한 결과, 사람 IgG 50mg 을 처치한 군에서 IL-10, TNF-α, IFN-γ, IL-4 의 농도가 유의하게 증가되었다(p<0.05). (6) <실험조건 1 과 2>에서 사람 IgG 전체와 사람 IgG F(ab')2 분절에 대한 마우스 IgG 항체의 역가가 사람 IgG 50mg 을 피하주사 하였을 때 유의하게 증가되었다(p<0.05). 결론: OVA 알레르기 마우스 모델에서 고용량의 사람 IgG 를 피하주사 시, OVA-특이 IgE 항체의 생성을 억제하는 항알레르기 효과와 비장세포에서 여러 종류의 사이토카인 생성을 증가시키는 면역조절 효과 그리고 사람 IgG의 F(ab')2 분절에 대한 IgG 항체 반응이 유도됨을 확인할 수 있었다. 향후 다가형 사람 IgG가 항알레르기 효과를 나타내는 상세한 작용 기전을 규명하기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.