Clinical Significance of Serum PDGF-BB and IGF-1 in Coal Workers' Pneumoconiosis

Background : Coal workers' pneumoconiosis(CWP) is a fibrotic lung disease resulting from the chronic inhalation of coal dust. Various cytokines and growth factors secreted from macrophages and monocytes play a key role in the pathogenesis of pneumoconiosis. The platelet-derived growth factor (PDGF)-BB and the insulin-like growth factor(IGF)-1 secreated from the macrophages and monocytes are believed to stimulate the accumulation of mesenchymal cells and fibrosis of the lower respiratory tract that is observed in fibrotic lung disease. The serum concentraion of PDGF-BB and IGF-1 in 30 CWP patients and 10 healthy controls were measured in order to determine if PDGF-BB and IGF-1 can be used as sensitive biomarkers in CWP. Method : Serum was collected from 30 patients with CWP(13 with simple CWP and 17 with complicated CWP) and 10 healthy controls. The serum concentrations of PDGF-BB and IGF-1 were measured using ELISA (R&D system, Minneapolis, MN). Results : The serum PDGF-BB concentration in patients with complicated CWP($10083.76{\pm}639.07pg/mL$) was significantly higher than in the patients with simple CWP ($8493.88{\pm}848.51pg/mL$) and the healthy controls ($3726.17{\pm}292.20pg/mL$) (p<0.05). Compared to the healthy controls ($413.40{\pm}1.94ng/mL$), there was no significant difference in the serum IGF-1 concentration in patients with simple ($366.77{\pm}183.67ng/mL$) and complicated CWP ($403.18{\pm}15.39ng/mL$) (p>0.05). Conclusion : These results show the important role of the PDGF-BB mediated pathways in the pathogenesis of CWP. These data suggests that the PDGF-BB serum concentration is a useful biomarkers of the fibrotic extent in CWP patients.

석탄광부 진폐증 환자에서 PDGF-BB, IGF-1의 의의

연구배경: 본 연구는 진폐증의 폐섬유화에 관여하는 사이토카인 중 PDGF-BB와 IGF-1의 혈청내 농도를 측정 비교함으로서 폐섬유화 관정에서의 역할을 간접적으로 확인하고 진폐증 진단의 생화학적 지표자로서 의미가 있는지 알아보고자, 충주의료원과 연세대학교 원주의과대학 원주기독병원에 내원한 환자를 대상으로 정상대조군과 단순형 석탄광부 진폐증군, 복잡형 석탄광부 진폐증군으로 나누어 혈청내 PDGF-BB와 IGF-1 농도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 방 법: 직업력과 방사선학적 소견으로 석탄광부 진폐증으로 진단된 환자중 단순형 석탄광부 진폐증 13예와 복잡형 석탄광부 진폐증 17예, 정상 대조군 10명을 대상으로 하였다. Human PDGF-BB immunoassay kit (R&D system, Minneapolis, MN)와 Human IGF-1 immunoassay kit (R&D system, Minneapolis, MN)를 이용하여 각 대상의 혈청내 PDGF-BB와 IGF-1의 농도를 측정하였다. 결 과: 1. 복잡형 석탄광부 진폐증군에서의 혈청 PDGF-BB 농도($10083.76{\pm}5639.07pg/mL$)가 정상 대조군 ($3726.17{\pm}1292.20pg/mL$)이나 단순형 석탄광부 진폐증($8493.88{\pm}5848.51pg/mL$)에 비해 통계학적으로 유의하게 높았다(P<0.05). 2. 정상대조군 ($413.40{\pm}61.94ng/mL$)과 단순형 석탄광부 진폐증($366.77{\pm}183.67ng/mL$), 복잡성 석탄광부 진폐증($403.40{\pm}115.39ng/mL$)의 혈청 IGF-1 농도는 각 군간 통계학적 유의한 차이는 관찰되지 않았다(P>0.05). 3. 작업년수에 따른 혈청 PDGF-BB와 IGF-1의농도는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 결 론: 이상의 결과를 종합하여 보면 석탄광부 진폐증군에서 혈청내 PDGF-BB 농도의 증가는 폐섬유화 진행을 나타내는 생화학적 지표로서의 의미를 갖는 것으로 생각된다.