독립영양 황탈질 미생물 Thiobacillus denitrificans를 이용한 질산염 오염지하수 정화 기술을 개발하고자, 3열의 관정형 반응벽체(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $3m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)를 한국농어촌공사 수리시험장(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $8m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)에 설치하고 현장적용성을 검토하였다. 전자공여체로 총 80 kg의 황입자를, 탈질미생물로 Thiobacillus denitrificans를 준비하였다. 황입자 표면에 Thiobacillus denitrificans를 부착하는 1톤 용량 물통 실험에서, Thiobacillus denitrificans는 질산염 농도 375 mg/L(6.1 mM)의 오염수를 11일 경과 후 ~12% (0.7 mM), 18일 경과 후 ~24%(1.3 mM), 32일 경과 후 ~45%(2.4 mM), 그리고 부착 종료 시(60일)까지 ~52%(2.8 mM)를 제거하며 황입자 표면에 성공적으로 부착 증식하였다. 이후, Thiobacillus denitrificans가 부착된 황입자를 3열의 관정형 반응벽체(각 열 간격 1 m)에 주입하여 황탈질 미생물 관정형 반응벽체를 설치하였다. 초기 질산염 농도 평균 181 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 28일 간 1차 정화실험을 실시하였고, 평균 281 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 14일 간 2차 정화실험을 실시하였다. 1차 실험의 인공오염지하수(2.9 mM)는 1열 반응 후 ~2%(0.06 mM), 2열 반응 후 ~9%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~15%(0.44 mM)의 질산염이 제거되었다. 2차 실험의 인공오염지하수(4.5 mM)는 1열 반응 후 ~1%(0.02 mM), 2열 반응 후 ~6%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~8%(0.37 mM)가 제거되었다. 실험 기간 중 인공오염지하수의 주입용량은 $1.24\;m^3/d$, 유속은 0.44 m/d를 유지하였고, pH는 6.7~8.3, DO는 0.9~2.8 mg/L 범위로 큰 변화가 없었다. 본 관정형 반응벽체 실험의 낮은 정화효율의 원인은 인공오염지하수에 대한 Thiobacillus denitrificans의 탈질 소요 시간 부족, 관정형 반응벽체의 개별 관정사이로 빠져나가는 인공오염지하수체, 그리고 질산염 환원효소의 활성 및 생성을 억제시키는 용존산소의 상대적으로 높은 농도 때문으로 추정된다. 황탈질 관정형 반응벽체의 현장적용시에는 탈질반응에 필요한 체류시간, 관정형 반응벽체의 개수 및 간격, 그리고 용존산소 농도 등 해당 오염부지의 고유 특성을 고려한 설계가 필요하다.
연구배경: 간질성 폐질환은 여러가지 다양한 원인에 의해, 또는 아직 밝혀지지 않은 원인에 의해 폐포염 및 폐간질내 염증으로 시작해 종국에는 폐섬유증으로 진행되는 질환들로 염증세포들의 이동에 필요한 접착분자들이 이들 질환의 발병기전에 중요한 역할을 할 것으로 추정되며, 현재까지는 뚜렷이 적당한 지표가 없었던 질환의 활동성을 판정하는 지표로 사용할 수 있을 가능성이 많다. 그러나 이제까지는 BAL내 AM에서 면역염색법으로 측정한 결과들로 방법 자체가 음성과 양성세포를 감별하기가 쉽지 않을 뿐 아니라 발현도 증가를 정량적으로 측정하지 못하는 단점이 있고, 따라서 발표된 결과들이 차이가 많다. 저자들은 간질성 폐질환 환자들에서 기관지 폐포세척액(BAL)내 AM과 임파구에서의 ${\beta}_2$-integrin(CD18)과 ICAM-1의 발현도를 FACS를 이용한 relative median fluorescence intenity(RMFI)를 측정하여 정상 대조군과 비교 관찰하고, 또한 혈청 및 BAL액내 가용정 ICAM-1(sICAM-1) 농도를 측정하고, BAL액내 다른 지표들과 비교하여 이들을 간질성 폐질환의 활성도를 반영할 수 있는 지표로 사용할 가능성을 알아 보았다. 방법: 대상은 조직학적으로 확인 된 미만성 간질성 폐섬유증(IPF) 환자 11명, 교원성 폐질환과 연관된 폐섬유증환자(CVD-PF) 6명, 폐유육종증 9명, 과민성 폐장염환자 2명과 대조군으후 건강한 정상인 9명이었고 BAL은 통상적인 방법을 사용하였다. ICAM-1 및 CD18은 단일항체를 사용하여 FACScan으로 median fluorescence intenity를 측정하여 RMFI를 구하고, sICAM-1농도는 ELISA법으로 측정하였다. 결과: AM에서 ICAM-1의 발현도는 $3.30{\pm}1.16$으로 대조군($0.93{\pm}0.18$)보다 증가되었고 임파구의 ICAM-1 발현도 $5.39{\pm}2.70$으로 대조군($1.06{\pm}0.21$)보다 높았다. CD18의 발현도는 임파구에서 $24.9{\pm}14.9$로 대조군($4.69{\pm}3.77$) 보다 향진되었으며, 이들 ICAM-1의 발현도는 AM 백분률과 역상관관계륜 보였고(r=-0.66, p=0.0001) 임파구의 백분율과는 정상관관계를 보였다(r=0.447, p=0.0116). 임파구가 증가되는 유육종증, 교원성질환, 과민성폐렴에서는 임파구의 ICAM-1 발현도와 BAL액내 임파구의 %(r=0.747, p=0.0006) 및 임파구농도(r=0.832, p=0.0002)와 좋은 상관관계를 보였고, 임파구의 IL-2수용체발현과도 연관관계를 나타내었다(r=0.539, p=0.0075). 또한 유육종증에서는 혈중 ACE 농도와 임파구의 ICAM-1 발현도가(r=0.905, p=0.0132) 높은 상관관계를 보여, 이들 접착분자 발현도가 병소의 활동성과 연관이 있음을 시사 하였다. 혈청내 sICAM-1농도는 환자군에서 $499.7{\pm}222.2\;ng/ml$로 대조군의 $199.0{\pm}38.9\;ng/ml$보다 높았으며(p=0.0097), BAL액내 sICAM-1농도도 환자군에서 $41.8{\pm}23.0\;ng/ml$로 대조군의 $20.1{\pm}13.6\;ng/ml$보다 증가를 보였다. 또한 혈청내 sICAM-1 농도는 AM의 ICAM-1 발현도 및 (r=0.554, p=0.0259) BAL액내 sICAM-1농도와 상관관계를 보였다. 또한 혈청 및 BAL액내의 albumin과 sICAM-1의 비율을 비교한 결과 BAL액내의 sICAM-1 농도가 훨씬 높은 것으로 미루어 대부분의 sICAM-1은 병소내에서 생성된 것임을 짐작할 수 있었다. 결론: 간질성폐질환환자들의 AM및 BAL-임파구에서 접착분자들의 발현도가 증가되었고, 혈청 및 BAL액내 sICAM-1 농도가 상승되어 있어 이들 접착분자들이 발병기전에 중요한 역할을 한다고 생각되며, 앞으로 이 활동성 판정의 지표로 사용할 기능성을 시사하였다.
목 적: 소아 만성 B형 간염 환아에서 알파 인터페론의 치료 효과는 보고자마다 차이가 있으나 30~40%로 알려져 있다. 그러나 만성 지속성 B형 간염, 혈청 ALT치가 낮은 경우나 혈청 HBV DNA치가 높은 소아 만성 B형 간염 환자에서 알파 인터페론 단독 투여 시 그 치료 효과는 더 낮다고 보고되고 있다. 이에 저자들은 알파 인터페론 단독 투여 시 치료 효과가 낮다고 알려진 소아 만성 B형간염 환자에 prednisolone 이탈 요법 후 인터페론 병용 투여 시 그 치료 효과를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: 1996년 1월부터 1997년 12월까지 전남대학교병원 소아과에 내원하여 만성 B형 간염으로 진단받은 28명을 대상으로 하였다. 대상 환아 중 간 조직 검사 상 만성 활동성 간염을 보이고 혈청 ALT치가 100 IU/L 이상이고 혈청 HBV-DNA치가 100 pg/$300\;{\mu}L$ 미만인 14명(group 1)은 알파 인터페론을 체표면적($m^2$) 당 5백만 단위를 6개월 동안 주 3회 단독 투여하였다. 조직 검사 상 만성 지속성 간염인 경우와 만성 활동성 간염이면서 혈청ALT치가 100 IU/L 미만 또는 혈청 HBV DNA치가 100 pg/$300\;{\mu}L$ 초과한 14명(group 2)은 prednisolone을 60 mg/$m^2$, 40 mg/$m^2$, 20 mg/$m^2$으로 각각 2주씩 6주간 경구 투여하고 2주간 휴약 기간을 가진 후 알파 인터페론을 group 1과 같은 방법으로 투여하였다. 치료에 대한 반응은 인터페론 투여가 종료되는 시점에서 완전반응(항 HBe 항체의 양전화, 혈청 ALT 정상화 및 혈청 HBV-DNA 음성), 부분반응(혈청 ALT 정상화 또는 혈청 HBV-DNA 음성) 및 무반응으로 평가하였다. 결 과: 1) 대상 환아의 평균 연령은 130.6개월(21~192개월)이었고, 남아는 22례, 여아는 6례이었다. 만성 지속성 간염은 11례, 만성 활동성 간염은 17례이었고, 15명의 환아에서 모친이 B형 간염 바이러스 만성 보유자이었다. 2) Group 1에서 평균 연령은 144.1개월(97~169개월), 남아 9명, 여아 5명, 혈청 ALT $299.9{\pm}215.3$ IU/L, HBV-DNA $49.3{\pm}33.1\;pg/300\;{\mu}L$이었고, group 2에서 평균 연령은 112.1개월(21~192개월), 남아 13명, 여아 1명, 만성 지속성 간염 11명, 만성 활동성 간염 3명, 혈청 ALT $85.6{\pm}71.0$ IU/L, HBVDNA $524.3{\pm}1064\;pg/300\;{\mu}L$이었다. 3) Group 1에서 항 HBe 항체 양전은 10례(71.4%) 에서, 혈청 ALT는 9례(64.3%)에서 정상화되었고, HBV-DNA는 11례(78.6%)에서 음성화되었다. Group 2에서 항 HBe 항체 양전은 7례(50.0%)에서, 비정상 수치를 보인 9명의 환아 중 5명(55.6%)이 ALT 의 정상화를 보였고, HBV-DNA는 9례(64.3%)에서 음성화되었다. 두 군간의 항 HBe 항체의 양전율, ALT치의 정상화율, HBV DNA치의 음성화율에 있어서 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 4) Group 1에서 완전반응은 8례(57.1%), 부분반응은 3례(21.4%), 무반응은 3례(21.4%)이었고, group 2 에서는 완전반응 7례(50.0%), 부분반응 2례(14.3%), 무반응 5례(35.7%)으로 두 군간의 통계학적 유의한 차이는 없었다. 결 론: 소아 만성 B형 간염에 대한 치료로 인터페론 단독 요법으로 반응이 좋지 않을 것으로 예측되는 환자군에 스테로이드 이탈 요법 후 인터페론 병합 투여는 안전하고 효과적인 치료법으로 생각된다. 향후 치료 효과의 지속 여부에 대한 지속적인 관찰과 더 많은 환자를 대상으로 한 전향적인 비교 연구가 필요하리라 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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