The target search for innate allergic immune modulatory proteins in TSLP-activated NKT cells using proteomics

Abstract

아토피피부염은 유소아에서 발생하여 흔히 성인까지 지속되는 심한 소양증과 특징적인 피부 소견을 보이는 만성 염증성 질환이다. 아토피피부염의 병인으로는 유전적 배경과 면역학적 기전, 환경적 요인 등의 다양한 인자가 복합되어 있는 것으로 알려져 있지만 주된 발병 기전이 무엇인지는 아직 명확히 밝혀져 있지 않다. 항 IgE 항체가 아토피피부염 환자에서 효과가 없는 경우가 많고 IgE와 연관이 없는 내인성 아토피피부염의 경우도 있어 IgE와 관련된 후천성 면역 기전뿐만 아니라 선천성 알레르기 면역 기능에 대한 중요성이 최근 보고되고 있다. 이전 연구에서 TSLP에 의해 활성화된 iNKT 세포가 아토피피부염 환자에서 증가되어 있어 iNKT 세포가 선천성 알레르기 면역 반응에 중요한 역할을 한다고 보고하였으나 아직 그 정확한 기전은 밝혀져 있지 않다. 따라서 이번 연구에서는 프로테오믹스 기법을 이용하여 TSLP 처리 iNKT 세포에서 발현하는 선천성 알레르기 면역 조절 단백을 발굴하여 아토피피부염에서 그 역할을 확인하고 검증하여 새로운 선천성 알레르기 면역 조절 기전을 밝히고자 하였다.

정량적 프로테오믹스 분석을 위해 TSLP 미처리, 6시간 및 24시간 TSLP 처리 iNKT 세포에서 단백질을 추출한 후 가수분해하고, Tandem Mass Tag (TMT) 방법을 이용하여 표지하였으며, 2D-LC-MS/MS 분석을 실시하여 각각의 그룹간에 발현이 차이 나는 단백질을 발굴하였다. 전체 1404 개의 단백질이 동정되었고, 3개 단백질의 발현이 TSLP 처리 군에서 증가 되었으며, 25개 단백질의 발현이 TSLP 처리 군에서 감소 되었다. 케모카인 수용체의 일종인 CXCR4가 24시간 TSLP 처리 iNKT 세포에서 가장 현저히 증가하고 문헌 고찰상 human iNKT 세포와의 연관성이 관찰되어 CXCR4와 이의 리간드인 SDF1α를 이용하여 추가적으로 기능 검증을 실시하였다. 아토피피부염 환자의 피부 병변에서 CXCR4 양성 iNKT 세포가 현저히 증가하였으며 아토피피부염 환자 혈액에 있는 iNKT 세포의 경우 CXCR4 발현이 정상인의 혈액에서보다 조금 감소하였다. 리간드인 SDF1α의 경우 아토피피부염 피부 병변에서 증가하였으며 dermal fibroblast 및 T 세포 (CD4 및 CD8)가 SDF1α를 발현하였고 iNKT 세포의 경우 SDF1α 발현 세포의 주위에서 관찰되었다. 또한 TSLP를 24시간 처리한 후 정상 dermal fibroblast 및 T 세포에서 SDF1α 발현이 유도되는 것을 관찰하였다. 아토피피부염 환자의 혈청에서 또한 SDF1α 발현이 증가되어 있었다. 따라서 아토피피부염의 혈액에 존재하는 iNKT 세포가 TSLP에 활성화되어 CXCR4의 발현을 유도하면 아토피피부염의 피부 병변에 존재하는 TSLP에 의해 활성화된 dermal fibroblast와 T 세포가 분비하는 SDF1α에 반응하여 CXCR4 양성 iNKT 세포가 아토피피부염 피부 병변으로 유주하게 되고 혈중에 증가되어 있는 SDF1α 또한 이 과정을 증폭시켜 아토피피부염의 피부 병변 유발 및 악화 기전에 관여하리라 생각된다.