Respiratory syncytial virus (RSV) 재감염에 의한 기도과민성과 기도염증에 대한 cytosine-phosphate-guanine oligodeoxynucleotides (CpG ODNs)의 효과

Abstract

[한글]Respiratory syncytial virus(RSV)는 세기관지염과 폐렴을 일으키는 원인체이며 이 RSV에 의한 세기관지염은 영유아가 병원에 입원하게 되는 가장 흔한 원인 중 하나이다. 특히 영아기에 RSV감염으로 심한 세기관지염을 앓게 되면 이후에 반복적인 천명성 질환과 소아기의 천식으로 이행할 위험이 매우 높은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 BALB/c마우스 모델을 사용하여 영아기에 유발되는 RSV의 영아기 감염과 재감염에 의한 기도과민성과 기도염증반응을 연구하고 CpG ODNs을 이용하여 이를 예방하고 치료하는 방법을 개발하고자 하였다.

생후 3일된 BALB/c마우스에, human RSV A2 균주(catalogue no. VR 1302)를 106 pfu씩 비강내 투여방법으로 감염시키고 3가지 군으로 나누었다: Sham군, RSV/CpG ODNs투여군 및 RSV/Control ODNs 투여군. CpG ODNs( 5'-TGACTGTGAACGTTCGAGATGA-3'; GenoTech, 대전)과 Control ODNs (5'-TGACTGTGAAGGTTGGAGATGA-3'; GenoTech, 대전)의 투여는 RSV를 감염시킨후 2일 뒤에 각각 비강내로 2 μg씩 투여하였다. 5주 뒤 다시 RSV를 재감염시킨뒤 4일 후 기도과민성과 싸이토카인을 측정하고 병리학적검사를 시행하였다.

RSV/CpG ODNs투여군의 메타콜린 기도과민성이 RSV/Control ODNs투여군에 비하여 낮게 측정되었다. RSV/CpG ODNs투여군의 호산구수가 RSV/Control ODNs투여군에 비하여 적었다. RSV/CpG ODNs투여군의 IL-13과 IL-5가 RSV/Control ODNs투여군에 비하여 낮게 측정되었으나 IFN-γ와 IgG2a는 높게 측정되었다. RSV/CpG ODNs투여군의 기도상피세포의 배상세포 과형성(goblet cell hyperplasia)이 RSV/Control ODNs투여군에 비하여 적었다.

마우스 모델에서 RSV 재감염은 기도과민성과 호산구성 염증반응을 유도하고 배상세포 과형성(goblet cell hyperplasia)을 유도하며, CpG ODNs의 조기 투여는 RSV 재감염에 의한 기도과민성의 증가, 기도 염증반응, 폐포세척액내의 IL-13과 IL-5증가 및 기도상피세포에서 배상세포 과형성(goblet cell hyperplasia)을 막는데 효과가 있음을 알 수 있었다

[영문]Severe RSV infection in neonate has been reported as a risk factor for development of allergic asthma or early transient wheezing. RSV can induce re-infection by same strain, and re-infection after early RSV infection at neonate can induce eosinophilic inflammation and aggravate airway hyperresponsiveness (AHR) in BALB/C mouse model. We evaluate whether CpG administration at initial RSV infection can prevent the aggravation of AHR and eosinophilic inflammation by re-infection. RSV (106 pfu) was infected BALB/C mouse by intranasal administration at age of 3 day and 6 week, respectively. Phosphorothioate CpG (1826s; 2 mcg/mouse) was also administered intranasally after initial RSV infection and post-infection day 2. Repeated RSV infection induced methacholine AHR, eosinophilic inflammation, goblet cell hyperplasia. CpG administration at initial RSV infection attenuated MCh AHR, eosinophilic inflammation and IL-13, IL-5, and IFN-γ level in BAL fluid, and goblet cell hyperplasia of respiratory epithelium by repeated RSV infection compared to control ODN. These findings suggest the possibility that CpG can be used for prevention of airway pathology induced by RSV re-infection