Overexpression of osteopontin mRNA in peripheral blood mononuclear cells is associated with disease activity in ankylosing spondylitis

Abstract

[한글]연구배경 및 목적: 강직성척추염은 골 감소와 함께 새로운 골 형성을 특징으로 하는 만성 염증성 질환이다. 그러나 아직까지 그 병인이 명확히 밝혀져 있지 않다. 오스테오폰틴은 골재형성 과정에 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 염증성 사이토카인으로서 작용한다. 이 연구에서는 강직성척추염 환자의 혈액 내의 오스테오폰틴의 농도와 말초혈액단핵구에서 발현되는 오스테오폰틴 mRNA 정도를 조사하였다. 또한 질병 활성도 및 골 형성에 관여하는 표지자들과의 상관 관계를 알아보고, 강직성척추염에서 발현이 증가되는 다른 염증성 사이토카인들과의 상관 관계에 대하여 조사하였다.연구재료 및 방법: 이 연구는 20명의 강직성척추염 20명의 건강한 대조군을 대상으로하여 단면조사연구로 진행되었다. 혈청 내 오스테오폰틴과 종양괴사인자-알파, 인터루킨-6의 농도는 효소면역측정법을 통하여 측정하였고, 말초혈액단핵구에서 mRNA의 발현 정도를 알아보기 위해 역전사효소-중합효소연쇄반응을 시행하였다. 환자의 임상적인 특징들을 조사하고, 적혈구침강속도와 C-반응단백, 알칼리성 포스파타제를 측정하였으며 BASDAI와 BASRI를 평가하였다. 그리고 이들 항목들과 오스테오폰틴과의 연관성에 대하여 조사하였다.연구 결과: 혈청 오스테오폰틴과 종양괴사인자-알파, 인터루킨-6 농도는 강직성척추염 환자군에서 정상 대조군에 비하여 모두 유의하게 높게 측정되었다 (오스테오폰틴; 76.92±16.60 ng/ml vs 26.00±7.23 ng/ml, p<0.01, 종양괴사인자-알파; 63.59±14.15 pg/ml vs 18.59±4.97 pg/ml, p<0.01, 인터루킨-6; 40.26±3.80 ng/ml vs 11.30±1.52 ng/ml, p<0.01). mRNA의 발현 정도 또한 오스테오폰틴과 종양괴사인자-알파, 인터루킨-6 모두 정상 대조군에 비하여 강직성척추염 환자군에서 유의한 차이를 보이며 높게 나타났다 (오스테오폰틴; 118.83±19.05 vs 82.64±17.28, p<0.01, 종양괴사인자-알파; 117.25±15.03 vs 77.23±22.37, p<0.01, 인터루킨-6; 128.24±16.97 vs 62.49±16.75, p<0.01). 오스테오폰틴 mRNA의 발현 정도는 종양괴사인자-알파와 인터루킨-6 mRNA의 발현과 유의한 상관관계가 있었다 (rho = 0.555, p<0.01; rho = 0.655, p<0.01). 또한 오스테오폰틴 mRNA의 발현 정도는 적혈구침강속도, C-반응단백, BASDAI와도 유의한 상관관계를 나타냈으나 (rho = 0.435, p = 0.03; rho = 0.388, p = 0.04; rho = 0.520, p<0.01), 알칼리성 포스파타제나 BASRI와는 통계적 유의성을 보이지 않았다.결론: 강직성척추염 환자군은 정상 대조군에 비해 혈청 오스테오폰틴 농도와 말초혈액단핵구에서 오스테오폰틴 mRNA의 발현 정도가 증가되어 있었다. 강직성척추염에서 오스테오폰틴의 mRNA 발현은 종양괴사인자-알파, 인터루킨-6 mRNA의 발현 및 강직성척추염에서 질병활성도를 나타내는 표지자인 적혈구침강속도, C-반응단백, BASDAI와 유의한 상관관계를 나타냈다. 결론적으로 오스테오폰틴은 강직성척추염의 활동성에 관여하는 생물학적 표지자로 생각된다.

[영문]Objective: Ankylosing spondylitis (AS) is a chronic inflammatory disease of unknown etiology that is characterized by new bone formation, syndesmophytes, as well as osteopenia. Osteopontin (OPN) plays an important role in the regulation of bone remodeling and acts as an inflammatory cytokine. In this study, we investigated the level of serum OPN protein and the expression of OPN mRNA in PBMC in patients with AS. We also assessed the association between the expression of OPN and disease activity or bone formation parameters, and the expression of other inflammatory cytokines that were increased in AS.Methods: This cross-sectional study included 20 patients with AS and 20 age and sex matched healthy controls. The serum levels of OPN, TNF-α and IL-6 were determined by ELISA, and the expression of their mRNA was performed by RT-PCR. We assessed clinical characteristics and laboratory parameters including ESR, CRP, alkaline phosphatase, BASDAI and BASRI, and evaluated their relationship to the expression of OPN.Results: When compared to controls, patients with AS had significantly higher mean serum OPN, TNF-α and IL-6 levels (OPN; 76.92±16.60 ng/ml vs 26.00±7.23 ng/ml, p<0.01, TNF-α; 63.59±14.15 pg/ml vs 18.59±4.97 pg/ml, p<0.01, IL-6; 40.26±3.80 ng/ml vs 11.30±1.52 ng/ml, p<0.01), as well as increased mRNA expression (OPN; 118.83±19.05 vs 82.64±17.28, p<0.01, TNF-α; 117.25±15.03 vs 77.23±22.37, p<0.01, IL-6; 128.24±16.97 vs 62.49±16.75, p<0.01). The expression of OPN mRNA was associated with the expression of TNF-α and IL-6 mRNA (rho = 0.555, p<0.01; rho = 0.655, p<0.01, respectively). The expression of OPN mRNA also had association with ESR, CRP and BASDAI (rho = 0.435, p = 0.03; rho = 0.388, p = 0.04; rho = 0.520, p<0.01, respectively), but no association with alkaline phosphatase and BASRI.Conclusion: Patients with AS had higher levels of serum OPN protein and the OPN mRNA expression in PBMC compared to controls. The expression of OPN mRNA was associated with other inflammatory cytokines, such as TNF-α and IL-6, which were increased in AS, as well as ESR, CRP and BASDAI, disease activity markers in AS.