Intraepidermal neutrophils are major source of IL-17 family cytokine expression in palmoplantar pustulosis

Abstract

Palmoplantar pustulosis (PPP) is a chronic debilitating disorder of the palms and soles, which significantly affects quality of daily living. IL-23/IL-17 axis were found to play an important role in PPP and biologics targeting the IL-23/IL-17 axis are widely used these days, but they are not always effective which indicate there are still elusive area in the pathogenesis of PPP. To clarify the cytokine expression profile in palmoplantar pustulosis, we underwent anti-IL-17A and anti-IL-17F immunohistochemical staining in 17 biopsied samples. Cytokine expressing cells and their proportion were measured, and compared with plaque psoriasis and normal skin. Dermal inflammatory cells, which were predominantly mononuclear cells, expressed IL-17A, IL-17F in 8.9 ± 5.8%, 2.3 ± 1.6%, respectively. Intraepidermal pustules, which were mainly neutrophils, expressed IL-17A, IL-17F in 66.1 ± 24.9%, 2.3 ± 3.0%, respectively. Relationship between immunohistochemical findings and clinical features were analyzed and we could find that severity of disease cannot solely predicted by IL-17 expression in biopsied sample. In conclusion, IL-17A was highly expressed in polymorphonuclear leukocytes in intraepidermal pustules, which emphasizes the necessity of further research focusing on the nature of neutrophils in intraepidermal pustules of PPP for better understanding and management of this debilitating disorder. 수장족저농포증은 일상생활에 자주 사용하는 손바닥과 발바닥을 침범하는 만성 피부 질환으로 삶의 질에 지대한 영향을 미친다. IL-23/IL-17 축이 수장족저농포증의 병태 생리에 중요함이 알려져 IL-23/IL-17 축을 타겟으로하는 생물학적 제제가 현재 임상에서 흔히 사용되어지고 있으나 항상 효과적이지는 못해 수장족저농포증의 병태 생리에 있어 밝혀지지 않은 부분들이 여전히 존재함을 시사한다. 수장족저농포증의 사이토카인 발현 양상을 명확히 하고자 17명의 조직검사를 통해 얻어진 피부 조직에서 IL-17A, IL-17F 면역조직화학 염색을 시행하였다. 사이토카인을 발현하는 세포 분율을 측정하였고 판상 건선, 정상 피부 조직 소견과 비교를 진행하였다. 주로 단핵구로 구성된 진피의 염증 세포들에서 IL-17A, IL-17F 발현 분율은 8.9 ± 5.8%, 2.3 ± 1.6% 였다. 주로 호중구로 구성된 표피내 농포의 염증세포에서 IL-17A, IL-17F 발현 분율은 66.1 ± 24.9%, 2.3 ± 3.0%로 확인되었다. 면역조직화학 염색 소견과 임상 소견과의 관련성에 대해 분석도 함께 진행하였으나 조직 검사 샘플에서 IL-17 발현 양상만으로 임상적 중증도를 예측하기는 어려움을 확인할 수 있었다. 결론적으로 IL-17A는 수장족저농포증 표피 내 농포의 호중구에서 높게 발현됨을 확인하였고 병태 생리 측면에서 농포 내 호중구를 타겟으로 한 추가적인 연구의 필요성을 확인하였고 이를 통해 추후 보다 나은 치료로의 연계로 이어질 수 있기를 기대한다.