A study of neuropeptides related to headaches in children with meningeal irritation signs

Purpose : The headache, one of the symptoms of meningitis, is related to abrupt elevation of intracranial pressure(ICP) or stimulation of intracranial nociceptive structure. However, in cases of mild elevation of ICP or normal findings of cerebrospinal fluid(CSF) analysis, patients sometimes complain of headaches. Therefore, other pathways may contribute to the occurrence of headaches in aseptic meningitis or meningismus. We intend to investigate the role of substance P(SP) and calcitonin gene-related peptide(CGRP) in aseptic meningitis or meningismus. Methods : We measured leukocyte count, the concentration of protein and glucose in CSF and ICP of patients with meningeal irritation sign. We also measured SP and CGRP levels by using immunoassay. We analyzed the relationship between the presence of headache and the value of SP and CGRP. Results : The concentrations of CGRP($18.8{\pm}10.5ng/mL$) in CSF and ICP($14.8{\pm}4.5cmH_2O$) in aseptic meningitis group were significantly higher than in those($14.1{\pm}7.4ng/mL$ and $12.0{\pm}5.1cmH_2O$, respectively) of the meningismus group(P<0.05). There was no significant difference in the SP levels between the two groups. In the aseptic meningitis group, the concentrations of SP and CGRP were significantly higher in the normal ICP group than in the elevated ICP group(P<0.05). Conclusion : Headaches in children with aseptic meningitis or meningismus is considered to be related to the elevation of the CSF levels of SP and CGRP.

수막 자극 증상으로 내원한 환자에서 두통과 관련된 신경 펩타이드에 대한 연구

목 적 : 무균성 수막염은 구토, 발열, 두통 등의 증상을 일으키며, 이때 발생하는 두통은 급격한 뇌압 상승이나 두개강 내 통증 연관 조직에 의한다고 한다. 하지만, 뇌압상승이 현저하지 않거나, 뇌척수액 소견이 정상인데도 두통을 호소하는 경우가 있어 수막염에서의 두통이 다른 경로를 통하여서도 발생하리라 생각된다. 이에 저자들은 두통 유발과 관련이 있는 SP와 CGRP의 뇌척수액 농도를 측정하여 무균성 수막염 및 수막자극증상에서의 역할 여부를 알아보고자 하였다. 방 법 : 2005년 6월부터 7월까지 수막자극증상이 있어 방문한 환자 75명을 대상으로 척수 천자를 시행하여 뇌압을 측정하고 얻은 뇌척수액 중 일부는 백혈구 수와 단백 및 당의 농도를 측정하고, 일부는 $-20^{\circ}C$로 보관하였다가 SP 면역분석 키트(R&D Systems, Inc., USA)와 CGRP 효소 면역분석 키트(Phoenix Pharmaceuticals, Inc., USA)를 이용하여 뇌척수액 농도를 측정하였다. 전체 환자를 뇌척수액의 백혈구 증가가 있었던 경우는 수막염 환자군으로, 정상 소견이었던 경우는 수막자극증상 환자군으로 구분하였고, 수막염 환자군에서 뇌압이 $18cmH_2O$ 이하인 경우는 정상 압력군으로, 초과인 경우는 압력 상승군으로 분류하였다. 통계 분석은 각 군에서의 비교를 위해서 Student's t-test, Pearson 상관분석법을 이용하였고 P값이 0.05 미만인 경우를 통계적 유의성이 있는 것으로 판단하였다. 결 과 : 수막염 환자군의 연령은 평균 7.5세였고, 척수천자시 압력은 $14.8{\pm}4.5cmH_2O$, 뇌척수액 백혈구 수는 $106.2{\pm}199.5/mm^3$, 단백농도는 $38.9{\pm}21.4mg/dL$, 혈액 백혈구 수는 $9,888.2{\pm}4,221.6/mm^3$이었다. 반면, 수막자극증상 환자군의 연령은 평균 6.9세였고, 척수천자시 압력은 $12.0{\pm}5.1cmH_2O$, 뇌척수액 백혈구 수는 $1.1{\pm}1.1/mm^3$, 단백농도는 $22.3{\pm}7.4mg/dL$, 혈액 백혈구 수는 $11,929.0{\pm}4,892.8/mm^3$이었다. 두 군에서의 SP와 CGRP의 농도는 수막염군에서 각각 $54.5{\pm}44.2pg/mL$, $18.8{\pm}10.5ng/mL$이었고, 수막자극증상군에서는 $47.1{\pm}38.2pg/mL$, $14.1{\pm}7.4ng/mL$이었다. 수막염과 수막자극증상 환자군에서의 SP 농도는 통계적으로 차이는 없었으나 CGRP 농도는 통계적으로 수막염군에서 높았다(P<0.05). 또한, 수막염 환자군에서 뇌압에 따라 비교했을 때 SP와 CGRP 농도가 정상 압력군에서 유의하게 높았다(P<0.05). 결 론 : 무균성 수막염이나 수막자극증에서 발생한 두통은 바이러스 감염으로 인한 SP와 CGRP의 활성화와 관련이 있으리라 판단된다. 하지만 본 연구에서는 정상 대조군 및 두통의 정도나 기간, 증상 회복 후 수치변화에 대한 자료가 포함되어 있지 않았고, 두통에 영향을 줄 수 있는 다른 케모카인이나 사이토카인이 고려되지 않았다. 따라서 향후에는 이런 제한점을 해결하고, 뇌내 혈관의 투과성과 관련이 있는 여러 물질에 대해서도 함께 연구가 수행되면 좋을 것으로 생각된다.