동종 조혈모세포이식 후 급성 이식편대 숙주반응 시 T 세포의 OX-40 표현

Abstract

[한글]

급성 이식편대 숙주반응은 동종 조혈모세포이식 후 발생하는 주요 합병증 가운데 하나로 심한 경우 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 이식편에 존재하는 면역세포에 의해 발생하는 급성 이식편대 숙주반응은 골수 공여자와 환자간의 조직적합항원의 불일치로 생긴다. 급성 이식편대 숙주반응의 진단은 임상적인 양상과 더불어 생화학적 검사소견(liver enzyme, bilirubin)을 바탕으로 한다. 하지만 진단기준이 뚜렷하지 않고, 발생 시 치명적인 결과를 초래할 수 있는 급성 이식편대 숙주반응의 확립된 예측인자는 아직 없다.

OX-40은 분자량이 50-kD인 당단백으로 최근 활성화되기 시작한 CD4**+ T 세포에 표현된다. 최근 쥐 모델에서 T 세포의 OX-40 표현과 급성 이식편대 숙주반응과의 높은 연관성이 보고되었으나, 아직까지 사람에 있어 급성 이식편대 숙주반응과 T세포의 OX-40 표현간에

의미있는 연관성을 보고한 연구는 없는 실정이다. 이에 저자는 동종 조혈모세포이식 후 말초 혈액내 T세포에서의 OX-40 표현을 측정하여 급성 이식편대 숙주반응과의 상관성 등 그 임상적 의의를 평가하고자 본 연구를 시행하였다. 1998년 12월부터 1999년 9월까지 세브란스 병원에서 악성혈액종양 및 재생불량성 빈혈로 동종 조혈모세포이식을 시행 받은 16예의 환자와 공여자를 대상으로 하였다. 환자들의 말초혈액은 동종 조혈모세포이식 2주전과 이식 후 10일, 17일, 24일째 채취하였다. 공여자의 말초혈액은 이식 2일전 채취하였다. 세포는 단클론항체로 염색하여 유세포분석기로 분석하였다. OX-40 표현은 유세포분석기를 이용 정량화 하였으며 OX-40**+ T세포가 환자 흑은 공여자의 유래인지를 확인하기 위해 한 환자에서 polymerase chain reaction(PCR)을 이용한 variable number of tamdem repeats(VNTR) 검사를 시행하였다.

1. 대상 환자 16예의 평균 연령은 32세(17-50세)였다. 14예의 환자에서 혈연간 동종 조혈모세포이식이 시행되었고, 이 중 12예는 골수이식, 2예에서는 말초 조혈모세포이식을 시행하였다. 2예에서는 비혈연간 동종 조혈모세포이식을 시행하였다.

2. 급성 이식편대 숙주반응이 발생한 6예에서 CD 4**+ T 세포의 OX-40 표현율은 평균 33.9±6.8%(22.1-53.2)로 급성 이식편대 숙주반응이 나타나지 않은 환자군에서의 28.2±7.1%(15.2-42.4)와 비교하여 통계학적으로 유의한 차이는 없었으며(p=0.18), 10일, 17일, 24일째에서도 통계학적으로 유의한 차이를 관찰할 수 없었다(p=0.12, p=0.14,p=0.22). 10예의 조혈모세포 공여자의 CD 4**+ T세포의 OX-40 표현율은 평균 8.0 ± 4.6%(1.7-16.9%)였다.

3. CD 4**+ T 세포의 OX-40 표현 유무 및 그 정도와 급성 이식편대 숙주반응의 중증도와 임상양상과는 유의한 상관관계를 관찰할 수 없었다.

4. 급성 이식편대 숙주반응의 치료에 따른 CD 4**+ T 세포의 OX-40 표현 변화는 관찰되지 않았다(p=0.69).

5. 동종 조혈모세포이식 후 환자의 말초혈액에서 시행한 VNTR-PCR결과 혼합 키메리즘을 관찰할 수 있었다.

결론적으로 동종 조혈모세포이식 후 CD 4**+ T 세포에서의 OX-40의 표현은 정상인과 동종 조혈모세포이식 전에 측정한 OX-40 표현율과 비교하여 통계학적으로 유의한 상승을 관찰할 수 있었으나 급성 이식편대 숙주반응이 발생한 군에서의 표현율과 급성 이식편대 숙

주반응이 나타나지 않았던 군 간에 통계학적으로 유의한 차이를 관찰할 수 없었고 급성 이식편대 숙주반응이 발생한 군에서 치료에 따른 CD 4**+ T 세포에서의 OX-40 표현율의 통계학적 유의성을 관찰하지 못하여 동물실험에서와는 달리 급성 이식편대 숙주반응의 예측인자로써 유의한 연관성을 관찰할 수 없었고, 급성 이식편대 숙주반응의 치료를 판정하는 지표로써의 역할에서도 유의한 연관성을 관찰할 수 없었다.

[영문]

Acute GRAFT-VERSUS-HOST disease (GVHD) is a major and often lethal consequence of allogeneic stem cell transplantation. The OX-40 molecule is a 50-kD glycoprotein that is expressed on recently activated CO4**+ T cells. Although recent studies in

rat model have suggested a close association between OX-40 expression on peripheral blood CD 4**+ T cells and course of acute GVHD, there have been few studies in human yet. This study was performed to investigate whether the kinetics of repopulation of T cells in human recipients of HLA-matched allogeneic stem cell transplantation and their OX-40 expression would be predictive of acute GVHD and/or its response to immunosuppressive therapy. OX-40 expression on T cells was evaluated in 16 patients with hematologic malignancies or aplastic anemias, who received allogeneic stem cell transplantation between December 1998 and September 1999, at the Yonsei University College of Medicine, Severance Hospital. 10 donors were evaluated for control. Blood samples of the recipients were taken at day 14 before allogeneic stem cell transplantation and +l0, +l7, +24 after allogeneic stem

cell transplantation. Blood samples of the donors were taken at day 2 before allogeneic stem cell transplantation. All staining was performed with monoclonal antibodies and OX-40, CD4, CD8 expression on lymphocytes was analyzed by flow cytometry. Mixed chimerism was determined by using the variable number of tandem

repeats(VNTR) by polymerase chain reaction(PCR) in one patient.

Result :

1. OX-40 expression on CD4**+ T lymphocytes of healthy donors and recipients before stem cell transplantation was with a mean percentage of 8.1±4.6%(1.7-16.9%), 15.5±7.8%(2.4-27.2%). OX-40expression by CD8+ T lymphocytes of healthy donors and stem cell transplantation recipients was undetectable.

2. The expression of OX-40 as a percentage of the CD4+ cells of recipients after stem cell transplantation was increased at day +l0,day +l7, day +24 compared with at day -14 (p=0.01, 0.02, 0.01,respectively).

3. Six out of sixteen patients developed GVHD. OX-40 expression on CD4+ T lymphocytes of the patients with GVHD was 33.9±6.8%, But no difference in the kinetics of OX-40 expression by CD4+ T cells was observed between the patients that did or did not develop GVHD, nor did the clinical effect of any treatment given for GVHD correlate with alterations In OX-40 expression by 0CD4+ T cells.

4. After stem cell transplantation, the patient showed mixed chimerism in peripheral blood cells by VNTR-PCR in one patient analyzed.

My observation do not support the view that OX-40 expression is predictive of GVHD or is a useful tool for monitoring response to GVHD. In addition, earlier suggestions to develop a therapeutic approach aimed at the elimination of CD 4**+ OX-40**+ lymphocytes are not supported by my findings.