패혈증 환자에서 혈중 cytokine 농도와 생존률에 관한 연구

Abstract

[한글]패혈증은 심한 감염에 대한 전신적인 반응이다. 그러나 감염이 아닌 심한 외상성 손상이나 화상 등에 의하여서도 패혈증과 유사한 반응이 일어날 수 있다. 이러한 일련의 반응을 SIRS(Systemic inflammatory response syndrome)라고 통칭하며, SIRS는 다양한 면역세포들이 분비하는 cytokine의 연속반응(cascade)이 매개한다는 것이 알려지게 되었다.

Cytokine은 pro-inflammatory cytokine과 anti-inflammatory cytokine으로 분류할 수 있다. Pro-inflammatory cytokine에는 TNF-α, IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8가 포함되며, anti-inflammatory cytokine에는 IL-1 receptor antagonist, IL-4, IL-10, soluble TNF-α receptor가 포함된다.

본 연구는 전향적 연구로 실시하였으며, 실제 임상에서 패혈증을 보이는 환자를 대상으로 하여 중환자실 입실시 질병의 중증도를 APACHE-III score를 이용하여 수치적으로 표시하고, 그때의 혈장내의 pro-inflammatory cytokine으로는 TNF-α, IL-1β, IL-6와 anti-inflammatory cytokine으로는 IL-10을 측정하였다. 본 연구의 목적은 패혈증환자에서 cytokine의 혈장내 농도와 생존률과의 상관관계를 밝히는 것이다.

대상환자는 20명이었으며, 남녀 성비는 3:1이었고, 평균 연령은 54.5±21.4세였으며, 모든 환자가 SIRS에 대한 Bone's criteria에 적합하였다. 생존한 환자는 모두 12명이며 사망은 8명이었다.

Cytokine 농도와 사망률을 비교하면, 고농도 IL-6군(>300pg/㎖), 고농도 IL-10군(>100pg/㎖), 고농도 TNF-α군(>10pg/㎖)이 각각의 저농도 군보다 사망률이 유의하게 높았다(p=0.006, 0.035, 0.035). 생존군과 사망군에서는 IL-6의 농도, APACHE-III score, 중성구수의 평균이 통계적으로 유의한 차이를 보였다(각각 p=0.000, 0.008, 0.008). IL-6는 IL-10과만 통계적으로 유의한 상관관계를 나타냈으며(p=0.009), IL-10은 APACHE-III score와 가장 밀접한 상관관계를 나타냈고(p=0.002), TNF-α, IL-6, 단핵구수, IL-1β와 상관관계를 보였다(p=0.008, 0.009, 0.016, 0.017).

본 연구 결과 IL-6, IL-10, TNF-α의 혈중 농도는 중환자실에 입실하는 패혈증환자의 예후를 예측하는 인자로 가치가 있으며, IL-6는 IL-10과 연관이 있고, IL-10은 APACHE-III score, TNF-α, IL-6, 단핵구수, IL-1β와 연관이 있는 것으로 생각된다.

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핵심 단어 : systemic inflammatory response syndrome, anti-inflammatory cytokine, pro-inflammatory cytokine

[영문]Sepsis is the systemic response to severe infection. Sepsis-like systemic response can be developed by not only infections but also severe traumatic injuries or burns. These serial responses are called SIRS(Systemic inflammatory response syndromes) and, now, it is revealed that SIRS is mediated by the cytokine cascade secreted by various immune cells.

Cytokines are divided into two groups, pro-inflammatory cytokines and anti-inflammatory cytokines. Pro-inflammatory cytokines include TNF-α, IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8 and anti-inflammatory cytokines include IL-1 receptor antagonist, IL-4, IL-10, and soluble TNF-α antagonist.

A prospective analysis of SIRS patients was carried on in clinical settings. The disease severities were represented by the APACHE-III scores at the time of ICU admissions, and plasma concentrations of TNF-α, IL-1β and IL-6 for pro-inflammatory cytokines, and IL-10 for anti-inflammatory cytokine were measured. The aim of this study was to reveal the correlation between plasma concentrations of cytokines and survival rate in septic patients.

Twenty patients were enrolled in this study. Mean age was 54.5±21.4 year, male to female ratio was 3:1, and all patients were fit for Bone's criteria. Twelve patients were alive and eight patients died.

In comparision between plasma concentrations of cytokines and mortality rates, the groups of higher concentrations of IL-6(>300pg/㎖), IL-10(>100pg/㎖) and TNF-α(>10pg/㎖) showed higher mortality rates than the groups of lower concentrations(p=0.006, 0.035, 0.035). Between alive and dead groups, mean values of IL-6, APACHE-III score and neutrophil count showed statistically significant differences(p=0.000, 0.008, 0.008). The concentration of IL-6 was colsely related only with the concentration of IL-10(p=0.009), and IL-10 was closely related with APACHE-III score, TNF-α, IL-6, monocyte count and IL-1β(p=0.002, 0.008, 0.009, 0.016, 0.017).

Our data suggest that IL-6 and IL-10 have predictive values for prognosis of SIRS patients. IL-6 has a relationship with IL-10, and IL-10 with APACH-III score, TNF-α, IL-6, monocyte count and IL-1β.

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Key Words : systemic inflammatory response syndrome, pro-inflammatory cytokine, anti-inflammatory cytokine