허혈-재관류 신손상 백서에서 cyclosporin A와 mycophenolate mofetil이 TGF-β1 및 endothelin-1의 발현에 미치는 영향

Abstract

[한글]

Cyclosporin A는 현재 가장 널리 사용되는 면역억제제 중의 하나로 신이식후 단기 이식신의 생존율을 10% 정도 높였으나 신독성으로 인해 이식신의 장기적인생존율에는 영향을 미치지 못하고 있다. Cyclosporin A에 의한 신독성은 Transforming growth factor-β와 Endothelin-1의 생성이 증가되어 신손상을 매개하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 Cyclosporin A, Azathioprine 및 Corticosteroid를 사용하던 3중요법에서 Azathioprine 대신 Mycophenolate mofetil를 투여하여 Cyclosporin A의 사용량을 줄일 수 있다는 보고가 있다. 그러나 Cyclosporin A가 포함된 3중요법은 장기처방 시 Cyclosporin A에 대한 신독성의 문제를 여전히 갖고 있으며 Cyclosporin A와 Mycophenolate mofetil을 병합투여 시 면역억제기능은 상승하나 Cyclosporin A의 신독성을 매개하는 인자에 대한 연구는 없다. 이에 본 연구에서는 허혈-재관류 모델 백서에서 Cyclosporin A와 Mycophenolate mofetil이 단독 또는 병합투여 시 Cyclosporin A 신독성의 중요한 매개인자인 Transforming growth factor-β1과 Endothelin-1의 생성과 발현에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 단일 신장 백서의 혈관경(renal pedicle)을 30분간 클램프한 후 재관류하여 허혈-재관류 손상을 유발시켜 대조군, 허혈-재관류군, Cyclosporin A 투여군, Cyclosporin A와 Mycophenolate mofetil 병합투여군, Mycophenolate mofetil 투여군으로 나누어 매개물질의 합성 및 발현을 면역조직화학염색, 역전사 중합효소연쇄반응 및 공초점레이져주사현미경(confocal microscope)으로 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Transforming growth factor-β1의 발현은 Cyclosporin A 투여군에서 면역조직화학염색과 공초점레이져주사현미경 검사상 대조군과 다른 실험군에 비해 증가되었다. 2. Endothelin-1의 발현은 Cyclosporin A 투여군에서 면역조직화학염색, mRNA 및 공초점레이져주사현미경 검사상 대조군과 다른 실험군에 비해 발현이 증가되었다. 3. Transforming growth factor-β1과 Endothelin-1의 발현은 병합요법군이 Cyclosporin A 투여군보다 감소되었다.4. Mycophenolate mofetil 투여군에서의 Transforming growth factor-β1과 Endothelin-1의 발현은 허혈-재관류군과 비슷한 양상을 보였으며, Cyclosporin A군과 병합요법군보다 낮은 발현율을 보였다. 이상의 결과로 허혈-재관류 신손상 시 Mycophenolate mofetil은 Cyclosporin A와는 다르게 Transforming growth factor-β1이나 Endothelin-1의 발현을 증가시키지 않으며 특히 Cyclosporin A와 병합투여 시 Cyclosporin A 단독투여 시 보다 유의하게 Transforming growth factor-β1과 Endothelin-1의 발현을 감소시키는 것으로 보아 Cyclosporin A와 Mycophenolate mofetil의 병합요법은 장기이식환자에서 Cyclosporin A 치료의 부작용인 신독성을 줄일 수 있을 것으로 생각된다.

[영문]

Cyclosporin A is one of the commonly used immunosuppressive agents. The introduction of cyclosporin A to the field of clinical transplantation has led to a significant reduction in early renal allograft rejection rates and improvement in short-term graft survival. However, the nephrotoxic effects of cyclosporin A remains a major obstacle for the clinical use of this potent immunosuppressant. It is likely that the transforming growth factor-β and endothelin-1 play a central role in initiation and /or progression of cyclosporin A induced nephropathy in renal ischemia-reperfusion injury. It is proposed that the new immunosuppressive drug mycophenolate mofetil reduces the incidence of acute rejection in comparison with azathioprine and reverse acute rejection episodes even refractory to steroid treatment. Thus, the aim of the present study was to analyze the expression of the above mediators induced by cyclosporin A and mycophenolate mofetil and to investigate the changes of expression after cyclosporin A and mycophenolate mofetil coadministration in renal ischemia-reperfusion injured rats.Sprague-Dawley rats(N=60) performed right nephrectomy were classified into five groups according to experimental methods. Control group underwent right nephrectomy. After the right nephrectomy, to induce renal ischemia, the left renal vascular pedicle was occluded for 30 minutes with vascular clamps in all experimental groups. After 30 minutes, the clamps were removed to undergo reperfusion. In control group, ischemic injury wasn''t done. Cyclosporin A group was administered cyclosporin A(10mg/kg/day, s.c) after the operation. Cyclosporin A and mycophenolate mofetil group was coadministered cyclosporin A(10mg/kg/day, s.c) and mycophenolate mofetil(10mg/kg/day, p.o). Mycophenolate mofetil group was administered mycophenolate mofetil(10mg/kg/day, p.o). After 7 days, the left kidney was removed and processed for histological, immunohistochemical, immunofluorescent and molecular analyses for transforming growth factor-β1 and endothelin-1. The results were as follows :1. The immunohistochemical and immunofluorescent expression density for transforming growth factor-β1 in cyclosporin A group was higher than control and other experimental groups.2. The immunohistochemical and immunofluorescent expression density and mRNA production for endothelin-1 in cyclosporin A group was higher than control and other experimental groups. 3. The expression density for transforming growth factor-β1 and endothelin-1 in cyclosporin A and mycophenolate mofetil group was less than in cyclosporin A group.4. The expression density for transforming growth factor-β1 and endothelin-1 in mycophenolate mofetil group was less than in cyclosporin A group and cyclosporin A and mycophenolate mofetil group, was similar to ischemia-reperfusion group. In conclusion, these results suggest that mycophenolate mofetil does not seem to have nephrotoxic effects, and seems to have a reno-protective effect from cyclosporin A induced nephrotoxicity in the ischemia-reperfusion model. The present study might partially explain that mycophenolate mofetil is going to contribute to the improvement of the survival rate of the transplanted kidney associated with acute and/or chronic rejection and to the reduction of cyclosporin A dosage and its complications.