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관절염을 동반한 베체트병 환자의 활막조직에서 B 림프구의 클론성 팽창

Title
관절염을 동반한 베체트병 환자의 활막조직에서 B 림프구의 클론성 팽창
Other Titles
B cell clonal proliferation in the synovium of a patient with Behcet's disease and arthritis
Issue Date
1999
Publisher
연세대학교 대학원
Description
의학과/박사
Abstract
[한글] 베체트병(Behcet's disease)은 원인 불명의 반복적인 염증을 일으키는 질환으로 병태생리에 B 림프구가 관여함을 시사하는 소견들이 관찰되나 이에 대한 연구는 많지 않다. 면역글로불린의 제 3 상보성 결정부위(complementarity determining region3; CDR3)는 3 개의 CDR 중 변화가 가장 많은 부위로 항원과 직접 결합을 하는 부위이다. CDR3는 V^^H, D, 그리고 J^^H 유전자 분절의 재배열(rearrangement)로 생성되며 다양성을 보여 B 림프구의 clonal marker로써 사용이 되고 있다. 연구자는 관절염이 있는 베체트병 환자의 활막 조직에서 표현되는 면역글로불린 CDR3의 다양성에 대한 연구를 통하여 B 림프구의 클론성 팽창을 증명하려고 하였다. 관절염이 있는 베체트병 환자의 활막 림프구와 말초 혈액 림프구 그리고 정상인의 말초 혈액 림프구에 대하여 CDR3 fingerprinting analysis를 시행하였으며 폴리아크릴아마이드 겔에서 restricted band를 클론닝하여 CDR3 염기서열을 확인하였다. 확인된 염기서열을 이용하여 CDR3 probe를 합성하고 colony hybridization을 시행하여 클론성 팽창을 보인 B 림프구의 면역글로불린 가변부위의 염기서열을 확인하였다. 정상인의 말초 혈액에서 면역글로불린 μ 중쇄와 γ 중쇄의 CDR3는 restricted band가 관찰되지 않아 polyclonality를 보였다. 베체트병 환자의 말초 혈액에서는 면역글로불린 μ 중쇄의 V^^H1과 V^^H4 family와 γ 중쇄의 V^^H3, V^^H4, V^^H5, 그리고 V^^H6 family에서 restricted band가 관찰되었고, 활막 조직에서는 면역글로불린 μ 중쇄의 V^^H1, V^^H2, V^^H4, V^^H5, 그리고 V^^H6 family 와 γ 중쇄의 V^^HI, V^^H2, V^^H3, V^^H5, 그리고 V^^H6 family에서 restricted band가 관찰되었다. 활막 조직에서 면역글로불린 μ 중쇄와 γ 중쇄는 말초 혈액에서 보다 CDR3 길이의 사용에 제한(restriction)이 심하였고 restriced band와 CDR3 길이가 상이하였다 면역글로불린 μ 중쇄 V^^H4 family와 γ 중쇄 V^^H3 family 각각에서 CDR3 fingerprinting analysis상 관찰되는 restricted band를 클론닝하여 동일한 염기서열을 보임을 확인하였다. 면역글로불린 μ 중쇄 V^^H4 family에서 18.2 %의 클론성 팽창을 보였다. 이 클론들은 450 개의 염기로 구성되었으며 V4-39, D^^XP'1, 그리고 J^^H3의 재배열에 의해 만들어졌다. 면역글로불린 γ 중쇄 V^^H3 family에서는 4-8 %의 클론성 팽창을 보였다. 이 클론들은 470 개의 염기로 구성되어 있으며 V3-30, D^^XP'1, 그리고 J^^H3의 재배열에 의해 만들어졌다. 면역글로불린 K 경쇄에서 12 개 아미노산 길이의 CDR3를 갖는 클론은 456 개의 염기로 구성되었으며 Humkv328h5와 JK3과의 재배열에 의해 만들어졌으며 CDR3에 배아 유전자에서는 없는 guanine이 풍부한 염기서열이 VK와 JK 사이에서 관찰되었다. 베체트병 환자의 활막 조직에서 클론성 팽창을 보인 면역글로불린 μ 중쇄, γ 중쇄, 그리고,K 경쇄의 가변부위에서 체세포 돌연변이가 많이 관찰되었고 CDR에 치환 돌연변이가 주로 관찰되었다. 이것은 베체트병 환자의 활막 조직에서 항원에 의해서 B림프구가 선택이 되어 클론성 팽창을 보였음을 나타낸다. 결론적으로 관절염을 동반한 베체트병 환자의 활막 조직에서 B 림프구의 클론성 팽창이 있음을 확인하였고, 이는 항원의 자극에 의해서 유도되었을 것으로 추정된다. 향후 클론성 팽창을 보인 클론들을 이용하여 인공 항체를 합성한다면 베체트병의 원인 및 병태생리을 밝히는 데 많은 도움을 줄 것으로 생각이 된다.
[영문] Behcet's disease (BD) is chronic multisystemic inflammatory disorder, clinically characterized by recurrent orogenital ulcers and skin eruptions. The pathogenesis of BD is unknown, but there are several evidences that B cell is involved in the pathogenesis. To define the role of B cell in the pathogenesis of arthritis in BD, we examined the immunoglobulin (Ig) repertoire expressed in the synovial tissue. The cDNA was generated from peripheral blood lymphocyte (P8L) and synovial cell (SC) of a BD patient with arthritis and PBL of age- and sex-matched control. Polymerase chain reaction based complementarity determining region3 (CDR3) fingerprinting analysis was performed and cloning and sequencing of restricted CDR3 domain were done. After synthesis of CDR3 probe, Is variable region sequence was searched with colony hybridization method. In the PBL of control, Igμ and Ig γ heavy chain showed no restricted band, meaning polyclonality. But in the PBL of BD, the restricted band was seen in V^^H1 and V^^H4 family of Igμ and in V^^H3, V^^H4, V^^H5, and V^^H6 of Igγ. Also, the SC of BD showed restricted band in V^^HI, V^^H2, V^^H4, V^^H5, and V^^H6 of Igμ and V^^HI, V^^H2, V^^H3, V^^H5, V^^H6 of Igγ. These findings suggest that there is clonal B cell proliferation in BD. In IgK light chain VK3 family, CDR3 domain with 12 amino acids was seen in the SC of BD, but not in the PBL of control and BD. After sequencing of the 9 amino acids-long CDR3 of Igμ V^^H4 family, the 15 amino acids-long CDR3 of 19 γ V^^H3 family, and the 12 amino acids-long CD73 of IgK VK3 family in SC of BD, we confirmed clonal proliferation. The 24-mer CDR3 probes were synthesized with these sequences. With these probes, colony hybridizations were done. In Igμ, there were 12 positive colonies of total 44 colonies with V^^H4 transcript. Sequencing of these revealed that 8 colonies had identical Igμ variable region nucleotide sequence. The variable region sequence of these clones were produced from germline V4-39, D^^X'P1, and J^^H3 gene segment. In Ig γ, seven positive colonies were detected from 50 colonies with V^^H3 transcript. Among them, 4 colonies had nearly identical Ig γ variable region nucleotide sequence. These clones were produced from germline V3-30, D^^X'P1, and J^^H3 gene segment. In IgK light chain, two positive colonies were detected from total 31 colonies with VK3 transcript, but a colony had 12 amino acids-long CD73. This clone was rearranged from Humkv328h5 and JK3 gene segment and showed the N nucleotide sequence which was not present in germline gene and rich with guanine. There were numerous somatic mutations in the the cloned Igμ, Igγ , and IgK variable region sequences, 22, 19, 12 repectively. Also predominant replacement mutation was found in CDR. These data reveal that there is antigen-driven clonal B cell proliferation in the synovium of a patient with BD and arthritis.
URI

http://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/126180
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2. 학위논문 > 1. College of Medicine (의과대학) > 박사
Yonsei Authors
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