가와사끼병에서 VH군의 Oligoclonal expansion

Abstract

[한글]

가와사끼병의 임상양상과 자연경과에 관하여는 잘 알려져 있으나 현재까지도 그 원인과 병리생태에 관하여는 아직 밝혀져 있지 않다. 최근 여러 연구자들은 가와사끼병의 급성기 말초혈액내 Vβ2 및 Vβ8 군(family)을 표현하는 T세포가 증가한다고 보고하여 superantigen이 병리새태와 관련되어 있음을 제시하였고,다른 연구에서는 가와사끼병의 말초혈액에서 포도상구균을 동정하여 원인균이라고 주장한바 있으나 아직까지 가와사끼병의 병인과 superantigen의 역할에 대하여 논란이 많다.

본 연구에서는 가와사끼병의 말초혈액내 B세포의 활성화 양상 및 superantigen에 의한 자극의 증거를 찾기 위하여 가와사끼병으로 진단 받은 환아에서 급성기및 아급성기의 T세포와 B세포 분포를 분석하였으며, B세포의 RNA로부터 추출하여 만든 CDNA를 이용하여 polymerase chain reaction(PCR)을 시행하여, 중쇄군(heavy chain family)의 분포를 관찰하고 특정 중쇄군의 oligoclonal expansion이 보이는지 확인하기 위하여 V^^H 군별로 시행한 PCR산물을 이용하여 nested PCR를 시행하여 각 군에서 CDR3 부위를 증폭하여 관찰하였다.

가와사끼병의 급성기와 아급성기에서 T 세포와 B 세포 분포를 분석한 결과, T세포가 의의 있게(p<0.05) 증가하고 B세포는 감소하였다. 8세포의 oligoclonal expansion의 증거를 찾기 위해 PCR 시행하였을 때 예비 실험으로 시행한 일례에서는 급성기에 V^^H 3 군만 표현되었다가 아급성기에 소실되는 것을 관찰하였다.그러나 대상을 확대하여 15명의 가와사끼병 환아에서 중쇄군의 분포를 보았을때 특정 군의 증식(expansion)을 관찰할 수 없었으며 여러 환자에서 모든 B세포의 중쇄군이 다양하게 표현되었다. 15명의 가와사끼병 환아에서 V^^H 군의 크기를 조사하였을 때 V^^H 3 군이 15명중 13명에서 나타나 가장 많은 이용을 보였고, 급성기 및 아급성기 때 B세포 클론의 활성화를 분석한 결과, V^^H 6 군에

서 CDR3부위가 9개 아미노산으로 구성된 클론이 5명에서 관찰되어 가장 많은 이용을 보였다. 두 명의 가와사끼병 환아에서 급성기와 아급성기 때 각 군의 CDR3 길이를 관찰한 결과, 급성기와 아급성기 모두에서 다양한 길이의 CDR3를 표현하는 B세포 클론이 동시에 나타나며, 일부에서는 급성기에 출현한 B세포 클론이 아급성기에 소실되며, 일부에서는 아급성기에도 지속되거나 새로 표현되는 CDR3를가진 B세포 클론도 관찰되었다.

결론 :

1. 가와사끼병에서 B세포의 특정 V^^H 군의 특이한(family specific) 증식(expansion)은 관찰되지 않았다.

2. 급성기와 아급성기 때 CDR3 length diversity를 이용하여 특정 B세포 클론성증식을 측정하였으나 B세포 특정 클론의 증식 소견은 관찰할 수 없었으며, 급성기에 생긴 B세포 클론성 증식이 아급성기 때 소실되고 아급성기에 새로 출현하는 클론성 중식이 있는 것으로 보아 가와사끼병은 conventional antigen에 의하여 B세포가 자극 받은 것으로 생각되고, 임상증상은 아급성기때 호전되지만 항원에 의한 자극은 지속적으로 남아 있는 것으로 사료된다.

[영문]

Kawasaki disease is an acute multisystem vasculitis occurring in infants and children, and one of the leading causes of acquired heart disease in children. Although the clinical features of Kawasaki disease are well documented, its pathogenesis and etiology remain unknown. It has been recently reported that Kawasaki disease is associated with selective expansion of T lymphocytes bearing T cell antigen receptor(TCR) variable regions Vβ2 and Vβ8, suggesting that the pathogenesis may be mediated by a superantigen, and others propose that TSST-1

secreting Staphylococcus aureus cultured from patients is the causative organism. Numerous research reports support or contradict the possibility of superantigen involvement in Kawasaki disease, leaving much room for debate.

In this study, to search for evidence of 8 cell activation and superantigen involvement in Kawasaki disease, peripheral lymphocytes were first isolated from Kawasaki disease patients in the acute and subacute phases. The T cell and B cell distribution were analyzed, CDNA was generated from the total RNA extracts, and PCR amplification of the CDNA for each immunog1obulin heavy chain family was performed to determine the presence of V^^H family-specific oligoclonal expansion. CDR3 size analysis was then conducted by two-stage PCR.

In the acute and subacute phases of Kawasaki disease, the percentage of B cells increased significantly (p<0.05). Preliminary trials show selective expansion of the V^^H family in one Kawasaki disease patient during the acute phase, later disappearing in the subacute phase. Random utilization of diverse V^^H family genes was observed in all 15 acute Kawasaki disease patents, and no family-specific expansion was detected. In 13 of 15 Kawasaki disease patients, an increase in B cells expressing the V^^H 3 family was seen during the acute phase, making it the

most frequently utilized family. Analysis of B cell clonal expansion showed the V^^H 6 family clone of 9 amino acids to be the most common clone, observed in 5 out of 15 Kawasaki disease patients. Analysis of the CDR3 size profile by two-stage PCR in two patients showed that various prominent bands appeared in the acute phase, and in the subacute phase some of the bands disappeared, while other newly developed bands appeared

Conclusion :

1. V^^H family-specific B cell expansion was not detected, and no evidence of superantigen activity could be found.

2. Clonal expansion of 8 cells was observed, suggesting that Kawasaki disease seems to be caused by a conventional antigen, and the antigenic stimulation seen during the acute phase seems to be continuous, resuming after clinical symptoms have resolved.