Abstract
Background : The cell-mediated immune response plays an important role in tuberculosis. After being activated by mycobacterial antigens, T lymphocytes express a high affinity receptor (IL-2R) for interleukin-2 (IL-2) on their own surface and release a soluble fraction of the IL-2 receptor (sIL-2R) from the cell membrane into the circulation. Neopterin is a metabolite of guanosine-triphosphate, which is produced by stimulated macrophages under the influence of IFN-$\gamma$ with a T lymphocyte origin. Therefore, the utility of sIL-2R, IFN-$\gamma$ and the neopterin levels as immunologic indices of the cell-mediated immune response and severity of disease in patients with pulmonary tuberculosis was assessed. Methods : The serum sIL-2R, IFN-$\gamma$ and neopterin levels were measured in 39 patients with pulmonary tuberculosis, 6 patients with tuberculous lymphadenitis prior to treatment and 10 healthy subjects. The serum and pleural sIL-2R, neopterin and ADA levels were measured in 22 patients with tuberculous pleurisy. The patients with pulmonary tuberculosis were divided into a mild, moderate and severe group according to the severity by ATS guidelines. To compare the results from these patients with those of the pretreatment levels, the sIL-2R, IFN-$\gamma$ and neopterin levels were measured in 36 of the 39 patients(1 patient, expired; 2 patients were referred to a sanitarium) with pulmonary tuberculosis after 2 months of treatment. Results : 1) the serum sIL-2R and IFN-$\gamma$ levels were elevated in patients with tuberculosis when compared to those of healthy subjects (p>0.05). The neopterin concentration in the serum was significantly lower in patients with pulmonary tuberculosis($2967{\pm}2132.8$ pg/ml) than in healthy controls($4949{\pm}1242.1$ pg/ml)(p<0.05). 2) In the pulmonary tuberculosis group, the serum sIL-2R and IFN-$\gamma$ levels were higher in patients with severe disease than those in patients with mild and moderate disease. However, the neopterin levels declined as the pulmonary tuberculosis became more severe (p<0.01). 3) The mean serum sIL-2R and IFN-$\gamma$ levels declined from $1071{\pm}1139.4$ U/ml to $1023{\pm}1920.9$ U/ml(p>0.05), $41{\pm}52.8$ pg/ml to $22{\pm}23.9$ gm/ml(p<0.05), respectively, after 2 month of treatment. The mean serum neopterin levels increased from $3158{\pm}2272.6$ pg/ml to $3737{\pm}2307.5$ pg/ml(p>0.05) after a 2 month of treatment. These findings were remarkable in the severe group of pulmonary tuberculosis with a clinical correlation. 4) In the patients with tuberculous pleurisy, the serum sIL-2R and ADA were significantly higher than those in the pleural fluid, However, the neopterin levels in the sera and pleural effusion were similar. Conclusion : On the basis of this study, sIL-2R, IFN-$\gamma$ and neopterin measurements may not only provide an insight into the present state of the cell-mediated immune response, but also serve as parameters monitoring of the prognosis of the disease, particularly in patients with severe pulmonary tuberculosis. In addition, an assay of the pleural sIL-2R levels might signal a stimulated local immunity including T cell activation in the tuberculous pleural effusion.
연구배경 :결핵은 세포 매개성 면역반응이 병태생리에 중요한 역할을 하는 감염성 질환이다. 결핵균 항원으로 T 림프구가 활성화되면 여러 종류의 cytokine을 분비하며 T 림프구의 분화와 증식, 대식세포의 활성화를 촉진한다. 본 연구에서는 결핵의 중증도, 숙주의 면역상태 및 예후를 반영하는 지표로서 활성화된 T 림프구에서 만들어지는 IL-2의 수용성 수용체인 sIL-2R와 IFN-$\gamma$를 측정하였고 활성화된 대식세포에서 분비되는 neopterin을 측정하여 임상적 유용성을 판정하고자 하였다. 대상 및 방법 :활동성 폐결핵 환자 39명, 결핵성 림프절염 환자 6명의 치료전과 정상 대조군 10명에서 혈청 sIL-2R, neopterin, IFN-$\gamma$를 측정하였고, 결핵성 흉막염 환자 22명에서 치료전 혈청과 흉막액에서 각각 sIL-2R, ADA, neopterin을 측정하였다. 폐결핵 환자 39명을 ATS guidelines에 따라 중증도를 분류하였고, 사망한 1명과 결핵요양소로 전원된 2명을 제외한 36명에서 초치료 2개월 후 혈청 sIL-2R, neopterin과 IFN-$\gamma$를 측정하였다. 결 과 : 1) sIL-2R과 IFN-$\gamma$는 결핵환자에서 대조군에 비하여 증가된 경향을 보였다(p>0.05). Neopterin은 대조군 $4949{\pm}1242.l$ pg/ml, 폐결핵 $29.67{\pm}2132.8$ pg/ml, 결핵성 림프절엽 $3013{\pm}1877.3$ pg/ml, 결핵성 흉막염이 $2035{\pm}1216.4$ pg/ml로 결핵환자에서 대조군에 비하여 감소되는 경향을 보였으며, 폐결핵군과 결핵성 흉막염군에서는 통계적으로 유의하게 감소되어 있었다(p<0.05). 2) 폐결핵의 중증도가 심할수록 sIL-2R와 IFN-$\gamma$는 증가하였고, neopterin은 감소하였다(p<0.01). 3) 폐결핵 환자 36명에서 치료 후 측정한 sIL-2R는 $1071{\pm}l139.4$ U/ml에서 $1023{\pm}1920.9$ U/ml로(p>0.05), IFN-$\gamma$는 $41{\pm}52.8$ pg/ml에서 $22{\pm}23.9$ pg/ml로 각각 감소하였고 (p<0.05), neopterin은 $3158{\pm}2272.6$ pg/ml에서 $3737{\pm}2307.5$ pg/ml로 증가하였다(p>0.05). 이러한 결과는 경증군과 중등증군에 비해 중증군에서 현저한 변화를 보였고 임상적 경과와 상관성을 보였다. 4) 결핵성 흉막염 환자 22명에서 sIL-2R와 ADA는 혈청에 비하여 흉막액에서 유의하게 높은 값을 보였으나(p<0.01), neopterin은 차이가 없었다(p>0.05). 결 론 : 이상의 결과를 바탕으로 특히 중증군에서 치료 후에 sIL-2R, IFN-$\gamma$와 neopterin을 추적 관찰하면 숙주의 면역반응상태, 임상적 중증도 및 치료 반응성을 예측하는데 도움이 될 것으로 생각된다. 또한 결핵성 흉막염 환자에서는 국소적인 변역반웅의 활성화로 흉막액내의 면역학적 지표의 측정이 혈청 검사보다 특이적이며, 흉막액의 sIL-2R의 측정이 결핵성 흉막염의 진단에 유용할 것으로 생각된다.
