기관지천식 환자에서 유도객담으로 평가한 기도염증과 기관지 과민성과의 관계

Relationship Between Airway Inflammation Assessed by Induced Sputum and Airway Hyperresponsiveness in Asthmatic Patient

배 경: 기관지천식은 만성적인 기도염증질환으로서 기도염증으로 인해 기도 과민성과 가역적인 기도폐쇄양상을 나타내는 것으로 알려져 있다. 기도염증의 정도를 측정하는데 있어서 유도객담이 내시경을 이용한 방법보다 비침습적이고 안전하며 반복적으로 시행할 수 있는 믿을 만한 검사 방법으로 인정을 받고 있다. 그래서 본 연구에서는 유도객담을 이용하여 기도염증과 기관지 과민성간의 상관관계를 관찰하였다. 방 법 : 기관지천식의 기왕력이 있는 17명의 환자를 대상으로 검사 시작 4주 이내에 호흡기 감염이 있었거나 객담을 배출할 수 없는 환자는 제외시켜 15명이 연구에 참가하였다. 기도염증의 정도를 측정하기 위해 고장성 생리식염수(3%)로 유도객담을 채취한 후 타액과 분리한 객담 1cc를 pippet을 사용하여 15ml conical tube에 옮긴다. 4cc의 dithiothreitol 0.1%용액(Sputalysin 10%, Calbiochem Corp., San Diego, California.)과 이 용액의 완충제인 Dulbecco's phosphate buffered saline 4cc를 사용하여 처리한 다음 염증세포수와 ECP를 측정하였다. 기관지 과민성을 알기 위해 메타콜린 기관지 유발시험을 시행하여 $PC_{20}$을 구하였다. 결 과 : 기저치 폐기능검사상 $FEV_1$은 예측치의 $76.3{\pm}30.3%$였고 유도객담 검사상 대식세포 수, 호중구, 호산구, 림프구는 각각 $39.1{\pm}27.0%$, $29.6{\pm}21.0%$, $28.8{\pm}18.8%$, $1.3{\pm}3.1%$였다. 유도객담 내의 ECP농도는 평균 $1,101{\pm}833\;{\mu}g/L$였고, 기하평균 $PC_{20}$은 0.56 mg/mL로 나왔다. 유도객담 내의 ECP농도는 유도객담 내의 호산구 수와 유의한 양의 상관관계(r=0.81, p<0.05)가 있었고, 가저치 폐기능검사 결과($FEV_1$)와는 유의한 역상관관계(r=-0.62, p<0.05)를 보였다. 유도객담 내 호산구 수와 메타콜린 기관지 유발시험에 의한 $PC_{20}$간에는 유의한 역상관관계(r=-0.78, p<0.05)를 보였으나, 호중구 수와 $PC_{20}$사이에는 유의한 상관관계(r=0.11, p=0.69)를 나타내지 않았다. 결 론 : 유도객담은 천식환자에서 기도염증의 정도를 반영하는 안전하면서도 유용한 검사이며 호산구의 침윤으로 인한 기도염증이 기관지천식 환자에서 기관지 과민성을 유발시키는 주요한 원인인자로서 관여할 것으로 생각된다.

Background : Airway inflammation and hyperresponsiveness are recognized as major characteristics of bronchial asthma. Airway inflammation has usually been assessed by invasive methods, e.g. BAL or bronchial biopsy, but recent studies proposed induced sputum as another reliable and non-invasive tool to investigate airway inflammation in asthmatic patients. Thus, the relationship between airway inflammation assessed by induced sputum and airway hyperresponsiveness was investigated in asthmatic patient. Method : Airway responsiveness was determined by the concentration that caused a 20% decrease in $FEV_1$($PC_{20}$) after inhaling incremental concentrations of methacholine. The numbers of inflammatory cells and the concentration of eosinophilic cationic protein(ECP) were assessed in induced sputum obtained by inhalation of hypertonic saline(3%). Result: We analyzed sputum induced in 15 stable asthmatic patients. The differential cell count(%) of macrophages, neutrophils, eosinophils and lymphocytes in induced sputum were $39.1{\pm}27.0%$, $29.6{\pm}21.0%$, $28.8{\pm}18.8%$, $1.3{\pm}3.1%$ respectively. The mean value of baseline FEV1(predicted) and ECP were $76.3{\pm}30.3%$ and $1,101{\pm}833{\mu}g/L$ respectively. The geometric mean value of $PC_{20}$ was 0.56 mg/mL. The relationships between the sputum eosinophil and ECP in induced sputum, and between sputum eosinophil and degree of airway responsiveness($PC_{20}$) were found to be significantly correlated (r=0.81, p<0.05 and r=-0.78, p<0.05, respectively). Sputum neutrophils and $PC_{20}$ were not correlated to each other (r=0.11, p=0.69) and a significant negative correlation was found between ECP and baseline $FEV_1$(predicted)(r=-0.62, p<0.05). Conclusion : The results of this study suggest that an induced sputum via a inhalation of hypertonic saline is useful to determine a patient's status of airway inflammation, and airway inflammation is one of the major causal factors in the development of bronchial hyperresponsiveness in asthmatic patients.