The Functional and Genetic Defects of IFN- Receptor in the Patients with Tuberculosis

Background : INF-${\gamma}$ plays an important role in the host response to a mycobacterial infection. A complete IFN-${\gamma}$ receptor 1 deficiency is a life threatening condition because it renders patients highly susceptible to a mycobacterial infection. Several mutations in the IFN-${\gamma}$ receptor and STAT1 gene have been identified in the rare mycobacterial infections. These mutations have partial function of the IFN-${\gamma}$ receptor and similar pathologic features to clinical tuberculosis. Materials and Methods : The function of the IFN-${\gamma}$ receptor was evaluated in the patients with clinical tuberculosis. In addition, the DNA coding sequence of the IFNgR1 and STAT1 gene was also analyzed in disseminated tuberculosis patients who might have a defective IFN-${\gamma}$ receptor. Results : The cell surface expression levels of HLA-DR and CD64 in the PMBC after being stimulation with IFN-${\gamma}$ (100IU/ml, 1000IU/ml) were increased in both controls and patients. However, the rate of increase in both groups was similar. The production of TNF-${\alpha}$ in the response to stimulation with LPS was higher in the both groups ($850.7{\pm}687.8$ vs. $836.7{\pm}564.3$ pg/ml). Pretreatment with IFN-${\gamma}$ prior to LPS stimulation resulted in further increase in TNF-${\alpha}$ production between both groups ($2203.5{\pm}242.5$ vs. $2227.5{\pm}560.4$ pg/ml). However, the rate of the increase in TNF-${\alpha}$ production in the both groups was similar. The known mutations in the IFNgR1 and STAT1 coding sequences were not found in the genomic DNA of patients with disseminated tuberculosis. Conclusion : The functional and genetic defects of the IFN-${\gamma}$ receptor were not identified in clinical tuberculosis. This suggests the defective IFN-${\gamma}$ receptor that predispoe patients to a BCG or NTM infection can not alone account for the cases of clinical tuberculosis.

결핵환자에서 IFN- 수용체의 기능적 및 유전적 이상에 관한 연구

연구배경 : 결핵의 방어면역에서 IFN-${\gamma}$는 매우 중요한 역할을 한다. IFN-${\gamma}$ 수용체의 완전결손이 있는 환자는 Mycobacterium 감염에 감수성이 높아서 매우 치명 적이다. 매우 드문 일부 Mycobacterium 감염에서 IFN-${\gamma}$ 수용체의 완전결손 외에 여러 종류의 부분결손들과 STAT1의 돌연변이들이 알려져 있다. 특히, IFN-${\gamma}$ 수용체의 부분결손이 있는 환자들의 경우 병리학적 소견파 임상적 경과가 일반적 결핵과 유사한 소견을 보이는 것으로 알려져 있다. 방 법 : 임상적 결핵환자에서 IFN-${\gamma}$ 수용체의 기능을 평가하여 대조군과 비교하였다. IFN-${\gamma}$ 수용체의 이상이 있을 가능성이 가장 높은 파종성 결핵환자의 DNA에서 앞서 발표된 증례들에서 확인된 IFN-${\gamma}$ 수용제와 STAT1의 유전적 이상을 확인하였다. 결 과 : 말초혈액 단핵구를 recombinant IFN-${\gamma}$ (100, 1000IU/ml)로 자극하였을 때 대조군과 환자군에 모두 HLA-DR과 CD64의 발현이 증가하였으나, 두 군간의 차이는 없었다. 대조군과 환자군에서 모두 LPS자극하였을 때 TNF-${\alpha}$의 생산이 증가하였으며 IFN-${\gamma}$로 전처치 후에 다시 LPS로 자극하였을 때 TNF-${\alpha}$의 생산은 더욱 더 증가하였다. 그러나, 두 군간의 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 파종성 결핵 환자에서 기존에 알려진 IFNgR1과 STAT1의 돌연 변이를 확인하였을 때 특이한 이상소견을 발견할 수 없었다. 결 론 : 임상적 결핵에서 IFN-${\gamma}$ 수용체의 기능적 및 유전적 이상을 확인할 수 없었다. 기존의 연구에서 BCG와 NTM 감염과 관련 있는 것으로 알려진 IFN-${\gamma}$수용체의 이상 만으로는 임상적 결핵의 개체감수성을 설명할 수 없었다.