NOD 생쥐의 당뇨병 발생에 있어 생주형과 인간형 CpG oligonucleotide 예방접종의 효과

Abstract

[한글]제1형 당뇨병은 자가 면역 질환으로 평생 지속되는 심각한 대사성 질환이다. 최근 제1형 당뇨병의 면역계 조절은 이 질환 치료에 있어 유력한 방법으로 떠오르고 있다. 비메틸화된 (unmethylated) CpG motif와 이들의 oligonucleotide (ODN)는 자가 면역 기전을 재조절하는 강력한 면역 조절제 (adjuvant)이다. 제1형 당뇨병에서 DNA에 근거한 면역 치료의 가능성을 알아보기 위해 저자들은 NOD 생쥐에 종 특이적인 (생쥐와 인간형) CpG ODN을 예방접종하였다. 40마리의 5주령 암컷 쥐를 대조군 20마리, 실험군 각각 10마리 씩으로 나눠 100㎕ (10㎍)의 생쥐 CpG ODN, 인간 CpG ODN 및 0.9% 생리 식염수를 생후 5주, 6주, 7주 그리고 9주째 총 4회 회음부에 피하 주사하고 매주 혈당을 측정하여 당뇨병 발생 여부를 측정하였으며, 당뇨병이 발생하면 NOD 생쥐를 희생시켜 췌장 조직과 혈청을 얻어 췌도염의 정도와 인슐린 양을 측정하였다. 당뇨병의 최종 누적 발생율은 대조군과 생쥐형 CpG ODN과 인간형 CpG ODN 투여군에서 유의한 통계학적인 차이를 보이지 않았다. 그러나, CpG ODN을 투여한 군들에서는 실험 전반부에서 당뇨병 최초 발생 시기가 지연되고 또한 발생 자체도 억제되는 경향을 보여주었다. 이러한 경향은 특히 인간형 CpG ODN 투여군보다 생쥐형 CpG ODN 투여군에서 더 두드러지게 나타난다. 그러나, 최종 누적 당뇨병 발생율은 세 군간에 통계학적으로 유의한 차이가 없었으며 췌도염의 정도 및 인슐린 농도 자체의 차이도 없는 것으로 나타났다. 본 실험의 K형 CpG ODN 투여는 NOD 생쥐에서 최종 누적 당뇨병 발생율의 감소를 증명하지 못했으나, 당뇨병 최초 발생 시기를 지연시키고, 초기 당뇨병 발생율을 억제시키는 경향을 보여 CpG ODN의 구조 및 투여의 방법론적인 변화 및 발전을 통해 더 좋은 결과를 기대해 볼 수 있을 것으로 사료된다.

[영문]Background: Type 1 diabetes is autoimmune disease and the modulation of immune system could offer breakthrough to the disease. Unmethylated CpG motifs and their oligoneucleotide are potent immunostimulators that can rebalance autoimmune mechanism. To explore DNA based immunotherapy in type 1 diabetes, we vaccinated different types (mouse type and human type) of CpG ODN to NOD mice./Methods : Forty 5 week-old female NOD mice were injected with 100㎕ (10㎍) of mouse type CpG ODN or human type CpG ODN or 0.9% normal saline on inguinal area subcutaneously. Seven, 14, and 28 days later we injected to mice same dose of mouse type CpG ODN or human type CpG ODN or normal saline. Blood glucose was measured and mice were sacrificed when they were diabetic pancreata and serum was earned from sacrificed NOD mice to evaluate insulitis and insulin immunoassay./Results: Though the final cumulative incidences of diabetes were not significantly different among groups, the tendency delaying and suppressing the development of diabetes was observed in the early period of vaccination group of CpG ODN. Especially, mouse type CpG ODN was more effective for rodent species than human type CpG ODN./Conclusion: This result suggests that immunomodulation therapy using species-specific CpG motif may have a potential to control autoimmune process as well as /dissecting T cell milieu in NOD mice.