백서에서 cyclosporine A 신독성이 사구체 성장에 미치는 영향 및 mizoribine과 losartan의 신독성 억제 효과

Abstract

Cyclosporine A (CsA)는 면역억제제로 이식과 사구체 질환의 치료에 이용되고 있으나 우수한 면역억제 효과에도 불구하고 장기간 투여 시 나타나는 만성 신독성이 가장 큰 제한점이며, 만성 신독성에 의하여 세뇨관 및 간질의 만성 진행성 조직학적 변화와 비가역적인 신기능의 장애로 진행할 수 있으므로, 신독성의 발현을 차단하여 비가역적인 조직학적 변화를 사전에 방지하는 것이 필요하다. 만성 신독성의 기전은 CsA가 직접 사구체의 구심성 소동맥 수축을 유발하여 나타나는 허혈성 변화에서 기인하며, 손상된 신세뇨관 세포는 주로 세포자멸사 (apoptosis)에 의하여 사멸된다. 직접적인 독성 작용 외에도 renin-angiotensin system (RAS)의 활성화와 angiotensin II, 전환성장인자 (TGF-β1), osteopontin (OPN)의 항진 및 대식세포의 증가를 통하여 세뇨관 간질의 섬유화가 진행된다. 만성 신독성의 중요 발현 기전을 차단하는 신독성 억제 가능 약물에 대한 기존 연구들이 진행되어 왔으며, 일부에서 억제 효과는 있었으나, 신기능 유지와 신섬유화 감소를 동시에 해결하지 못하였고 실제 환자를 대상으로 검증되지 못하였다.Mizoribine (MZR)은 대식세포의 침착을 막아 간질의 섬유화를 억제하는 작용이 알려졌고, 신독성의 예방 효과가 제시된 바 있으나, 신증후군이 호발하며, 사구체가 성장하고 있는 사춘기 이전의 백서를 대상으로 한 연구결과는 없었다. CsA의 장기 투여는 사구체 용적을 감소시켜, 사구체 성장에 영향을 줄 것으로 예상되나, 신독성 억제가 사구체의 성장에 미치는 영향에 대한 동물실험 또한 없었다. 본 연구의 목적은 생후 6주 웅성

백서로 저염식이 하에 CsA에 의한 만성 조직학적 신독성을 유발한 후, 경구투여가 가능하고 독성이 적어 실제 소아에서의 치료 적용이 용이한 MZR 과 사구체신염에서 간질의 섬유화에 대한 억제 효과가 알려져 있는 angiotensin II type 1 수용체 길항제인 losartan (LSRT)을 선택하여 CsA와 병행투여 후 만성 신독성의 발현 정도와 사구체 면적의 변화를 대조군 및 CsA 단독 투여군과 비교하고, 신독성 억제 작용의 기전을 파악하기 위하여 간질의 염증성 변화의 중요 표지인자인 OPN과 간질 섬유화의 중요 표지인자인 TGF-β1의 신장 조직 내 m-RNA발현을 real-time PCR로 정량분석하고, 면역조직화학염색으로 비교하여 검증하고자 하였다. 또한 대식세포 침윤의 중요 표지인자인 anti-rat ED-1의 발현 정도를 면역조직화학염색을 이용하여 알아보았다. 연구결과 CsA 투여 4주 후에는 세뇨관 상피세포의 공포화 및 탈락과 같은 급성 세뇨관 변화가 주로 나타났으며, MZR 투여군에서 의미있게 감소하였다 (p<0.01). 4주 후 real-time PCR 정량에서 OPN (spp1) mRNA 발현은 MZR 투여군 (p<0.01), LSRT 투여군 (p<0.03), LSRT+MZR 투여군 (p<0.02) 모두에서 CsA단독 투여군에 비하여 의미있게 감소하였다. 4주 후 TGF-β1 mRNA는 LSRT 투여군 (p<0.05), MZR+LSRT 투여군 (p<0.05)에서 CsA단독 투여군에 비하여 의미있게 감소하였다. OPN과 TGF-β 면역조직 화학염색에서도 mRNA 정량 검사와 일치하는 상관관계를 보였다. CsA을 7주간 투여한 후 만성 신독성의 전형적인 조직학적 소견을 확인할 수 있었으며, 세뇨관간질의 섬유화는 MZR 투여군 (p<0.01) 및 LSRT+MZR 투여군 (p<0.05)에서, 소동맥 병변은 LSRT+MZR 투여군에서 CsA단독 투여군에 비하여 의미있게 감소하였다 (p<0.05). 7주간의 CsA 투여 후 OPN (spp1) mRNA 발현은 LSRT+MZR 투여군에서 (p<0.05), TGF-β1 mRNA 발현은 MZR 및 LSRT+MZR 투여군에서 CsA 단독 투여군에 비하여 의미있게 감소하였다 (p<0.01). OPN과 TGF-β1 면역조직화학염색에서도 mRNA 정량분석과 일치하는 상관관계를 보였다. 7주간의 CsA 투여 후 anti-rat ED-1 양성 세포의 조직 내 발현이 증가하였으며, MZR, LSRT+MZR투여군에서 CsA단독 투여군에 비하여 의미있게 발현이 감소하였다 (p<0.01). 7주 후 보우만 피막과 사구체모세혈관고리 면적은 CsA 투여군에서 대조군 (VH군)에 비하여 의미있게 감소하였으며 (p<0.01), MZR, LSRT, LSRT+MZR 투여군에서 CsA단독 투여군에 비하여 의미있게 증가하였다 (p<0.01).본 연구를 통하여 MZR은 OPN과 TGF-β1의 발현을 감소시켜, CsA 만성 신독성에 의한 간질의 염증성 변화와 섬유화 및 혈관 변화를 억제하는 효과가 확인되었다. LSRT 또한 단독 혹은 MZR과의 상승작용으로 조직학적인 만성 신독성의 발현을 억제하였다. 사구체 성장이 활발한 시기의 백서에서 CsA투여 후 나타난 사구체 면적의 감소 역시 MZR과 LSRT의 병행 투여로 개선되었다. 본 연구결과로 CsA 장기 투여가 필요한 소아에서 MZR, LSRT의 병행 투여가 신독성 예방 및 억제를 위한 치료 방법으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.