The Changes of Serum Level of Tumor Necrosis Factor-Alpha, Gamma-Interferon and Soluble-Intercellular Adhesion Molecule-1 Relating to the Progression and Treatment of Patients with Pulmonary Tuberculosis

폐결핵의 진행정도 및 치료에 따른 혈청내 Tumor Necrosis Factor-Alpha, Gamma-Interferon 및 Soluble-Intercellular Adhesion Molecule-1의 변화

Background : Pulmonary tuberculosis is one of the diseases characterized granuloma formation which was controlled by cellular immune reactions. In the process of granulomatous changes, activated alveolar macrophages and T lymphocytes secrete many cytokines including interleukin-1 (IL-1), tumor necrosis factor-alpha(TNF-$\alpha$), interferon-gamma(IFN-$\gamma$) which mediate inflammatory reactions. Intercelluar adhesion molecule-1(ICAM-1) also known to major role player in inflammatory processes, and increased cellular expressions when endothelial cell was stimulated by IL-1, TNF and IFN. Method : To evaluate relationships among cellular immune reactions and clinical stages, pulmonary tuberculosis patients were classified into three groups according to their clinical stages including minimal, moderate and far advanced tuberculosis. TNF-$\alpha$ IFN-$\gamma$, sICAM-1 (soluble form of ICAM-1) were measured at the time of diagnosis and after 6-months anti-tuberculosis medications by radioimmuno assay or enzyme linked immunosolvent assay. Result : TNF-$\alpha$, IFN-$\gamma$, sICAM-1 were significantly increased in moderate and far advanced pulmonary tuberculosis patients but no meaningful changes in minimal staged patients. 6-months anti-tuberculosis medications reduced serum sICAM-1 levels significantly, related to clinical improvement but no significant changes were found in the serum levels of TNF-$\alpha$ and IFN-$\gamma$. In the point of correlations. positive ones revealed between TNF-$\alpha$ and sICAM-1, also between IFN-$\gamma$ and sICAM-1 but no correlation between TNF-$\alpha$ and IFN-$\gamma$. Conclusion : Measurement of serum sICAM-1 could be useful parameter to evaluate the severity of pulmonary tuberculosis and to monitor disease activities during anti-tuberculosis medications.

연구배경 : 결핵은 우리나라에서 아직도 흔하게 발생하는 질환으로 세포면역반응에 의해 육아종이 형성되며, 이 과정에서 대식세포가 분비하는 tumor necrosis factor-alpha (TNF-$\alpha$), Th1 세포가 생성하는 gamma-Interferon (INF-$\gamma$), 내피 세포가 표현하는 intercelluar adhesion molecule-1 (ICAM-1)이 중요한 역할을 할 것이라고 생각되었다. 방 법 : 저자들은 결핵의 경중(輕重)과 이러한 물질들이 관련이 있는가를 알아보기 위하여, 환자의 혈액을 채취하여 TNF-$\alpha$, INF-$\gamma$를 radioimmuno assay(RIA)로, ICAM-1이 혈액으로 유리된 형태인 sICAM-1을 enzyme linked immunosolvent assay(ELISA)로 각각 측정하였다. 또한 화학 요법에 따른 변화를 알기 위해 치료 시작후 6개월 시점에서 다시 추적검사를 실시하였다. 결 과 : TNF-$\alpha$, INF-$\gamma$, sICAM-1은 중등증과 중증의 결핵에서는 의미 있게 증가하였고, 경증에서는 의의가 없었다. 6개월간의 항결핵 치료후, sICAM-1은 임상경과에 동반하여 의미있는 감소를 보였지만. TNF-$\alpha$, INF-$\gamma$에서는 감소는 있었지만 의의는 없었다. 결 론 : 본 실험 결과 결핵의 세포 면역 매개과정에는 TNF-$\alpha$와 INF-$\gamma$가 매우 중요한 역할을 하며, 그 반응 정도가 질병의 병기에 따라 심할수록 많이 증가함을 관찰하였다. ICAM-1은 TNF-$\alpha$와 INF-$\gamma$ 농도와 비례하여 sICAM-1이 증가하였고, 질병의 병기에 따라 농도의 차이가 있을뿐 아니라, 치료경과에 비례하여 농도변화를 보여, 질병의 할동성을 나타내는 것 외에 치료 경과를 나타내는 지시자로서의 가능이 있을 것으로 생각된다.