가와사끼병에서 B 세포의 oligoclonal expansion

Abstract

[한글]

가와사끼병은 고열, 경부 림프절염, 구내염, 결막염, 피부 발진 등의 특징적 증상을 나타내며 병리학적으로는 전신적인 혈관염의 양상이 관찰되는 질환이다. 중요한 합병증으로 심관상동맥에 혈액 응고성 혈관 폐색이나 확장, 동맥류를 일으킬 수 있어 소아의 후천성 심장병의 중요 원인의 하나가 되고 있다. 이 질환에 관한 임상적, 역학적, 면역학적 및 병리학적 특성에 관한 연구가 계속되어 많은 것들이 밝혀져 있는 반면에, 아직 발병 원인 및 기전은 명확히 밝혀져 있지 않다. 흥미있는 것은 가와사끼병 환자에서 면역반응 활성의 증거가 관찰되는데, 이러한 면역학적 이상이 질환의 발생, 경과 및 합병증 발생에 관계되는 것으로 생각된다. 최근 가와사끼병 환자에서 Vβ2 및 Vβ8 family를 표현하는 T 세포의 선택적 증식이 관찰되어 superantigen의 관련 가능성이 제기된 이후, 가와사끼병에서 T 세포의 활성화에 대한 연구는 활발하게 진행되어 온 반면 B 세포의 활성화에 관한 보고는 많지 않다. 본 연구는 가와사끼병의 말초혈액내 B 세포의 활성화 양상 및 superantigen에 의한 자극의 증거를 찾고자 가와사끼병 환자에서 B 세포의 중쇄군 분포를 관찰하고, 중쇄군의 oligoclonal expansion이 보이는지 여부를 확인하였다. 가와사끼병 환

자에서 급성기 및 아급성기의 말초혈액 B 세포 수의 분포를 확인하였고, B 세포의 RNA로부터 추출하여 만든 cDNA를 이용하여 PCR을 시행하여 중쇄군의 분포를 관찰하였다. VH 군 중 특정 중쇄군의 oligoclonal expansion을 확인하기 위하여 각 군별로 시행한 PCR 산물

을 이용하여 nested PCR을 시행하여 각 군에서 CDR3 크기를 관찰하였다. 아울러 PCR 산물을 이용하여 cloning과 sequencing을 통하여 CDR3 부위의 염기서열을 분석하였다. 급성기 말초혈액에서 T 세포의 구성 비율은 대조군에 비하여 의의있게(p＜0.05) 감소하였으나, B 세포는 의의있게(p＜0.05) 증가되는 양상을 관찰할 수 있었다. 그러나 급성기에 B 세포 수의 증가와 동반된 혈청 면역글로불린의 증가는 없었다. 말초혈액내 B 세포 중쇄군의

일차 PCR을 시행하였을 때, 중쇄군의 분포가 다양하게 나타났다. 50％ 이상의 환자에서는 V_H1에서부터 V_H6까지 모든 중쇄군이 표현되었고, 경우에 따라서는 V_H3 군만 유일하게 표현되기도 하고, 일부만 표현되기도 하였다. 그러나 Vκ에서는 모든 환자가 Vκ1에서 Vκ4까지 모두 표현되는 것을 관찰할 수 있었다. 16명의 환자에서 VH 군의 표현 빈도를 조사한 결과 IgM (16/16, 100％)과 IgG (15/16, 93.8％) 모두에서 V_H3 군이 가장 많이 표현되는 것을 볼 수 있었고, 그 다음에는 V_H2, V_H1 순으로 표현되며 V_H6가 가장 적게 표현되는 것을 관찰할 수 있었다. CDR3 부위를 관찰하면서 어떤 크기의 클론이 증식되는 지 확인한 결과 V_H6군에서 9개의 아미노산으로 구성된 클론이 5명에서 관찰되어 가장 많은 이용을 보였다. CDR3 부위의 클론들은 급성기에 관찰된 것이 아급성기에 없어지는 것도 있었지만 일부는 아급성기에도 지속되며 또는 새롭게 표현되는 경우도 있었다. CDR3의 DNA sequence를 조사해본 결과 dominant clone은 찾아볼 수 없었다. 결론적으로 가와사끼병에서 특정 VH군의 활성화 양상은 관찰되지 않았으며, superantigen에 의한 자극의 증거는 찾지 못하였다. 급성기에서 표현되는 CDR3 클론들이 아급성기에 소실되고 일부에서는 지속되는 한편, 아급성기에 새로 출현하는 클론성 증식도 존재하는 점으로 미루어 보았을 때 가와사끼병은 polyclonal activation에 의한 것으로 사료되며, 임상증상이 호전된 후에도 이러한 항원에 의한 자극은 지속된다고 생각되었다.

[영문]

The etiology and pathogenesis of Kawasaki disease (KD) remains unknown and KD is a potentially fatal acute systemic vasculitis of childhood. KD is suspected of being an infectious disease, but immunologically, it is associated with the activation of T cells, monocytes, and macrophages resulting in highly elevated levels of several cytokines. Recently, expansions of T cells expressing TCR Vβ2 and TCR Vβ8 chains have been reported, and this suggests the involvement of a superantigen in the pathogenesis of KD. We investigated clonal expansion to search for evidence of B cell activation and superantigen involvement in KD.

The percentage of B cells increased significantly (p＜0.05) in both acute and subacute phases. Random utilization of diverse VH family genes was observed in the acute phase, and no specific expansion of VH family was detected. An increase in B cells expressing the VH3 family was seen during acute phase. Analysis of CDR3 size profile showed that various prominent bands appeared in acute phase, and some disappeared in the subacute phase, while other new bands were developed in subacute phase. The DNA sequences of CDR3s of VH3 showed no dominant clone. These data

suggest KD may be caused by polyclonal expansion from unknown infectious agent.