[논문]비침습적 피부장벽단백질 측정을 통한 아토피 피부염의 진단 및 유용성

김인식; 이지숙

doi:10.15324/kjcls.2017.49.4.395

비침습적 피부장벽단백질 측정을 통한 아토피 피부염의 진단 및 유용성
The Development of Diagnosis for Atopic Dermatitis by Evaluating the Expression of Skin Barrier Proteins Using a Non-Invasive Method 원문보기

Korean journal of clinical laboratory science : KJCLS = 대한임상검사과학회지, v.49 no.4, 2017년, pp.395 - 400

김인식 (을지대학교 대전캠퍼스 임상병리학과) , 이지숙 (원광보건대학교 임상병리과)

초록
AI-Helper

아토피 피부염은 만성염증 피부질환으로서 유전적 요소, 환경적 요소, 면역반응의이상, 피부장벽단백질의 기능 이상에 의하여 발생한다. 본 연구의 목적은 피부장벽단백질의 발현을 측정할 수 있는 ELISA 키트 개발에 있다. AriNo와 D-Squame 패치를 이용하여 비침습적으로 피부에서 단백질을 얻을 수 가 있었고, AriNO가 좀 더 많은 단백질을 획득하였다. 0.1% Triton X-100용액이 다른 용해용액인 0.1 M Tris-HCL, 5 mM KOH, 0.1% Tween-20보다 높은 단백질 수율을 나타냈다. 피부장벽 단백질 측정을 위한 ELISA 키트 개발을 위하여 분자생물학적인 방법을 이용하여 필라그린과 인보루크린의 재조합단백질을 생산하였고, 이에 대한 단일클론항체를 면역학적인 방법을 이용하여 만들었다. 아토피 피부염 환자의 피부에서는 필리그린의 발현이 유의하게 줄어들었고, 인보루크린은 정상인과 아토피 피부염 환자에서 차이를 나타내지 않았다. 본 연구의 결과를 통하여 아토피 피부염에서 피부장벽단백질의 중요성을 규명하였고, 향후 아토피 피부염의 진단키트를 개발하는데, 유용할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Atopic dermatitis is a chronic inflammatory skin disease caused by a variety of genetic and environmental factors, dysregulation of immunological response, as well as dysfunction of the skin barrier proteins. The purpose of this study is to develop an ELISA kit suitable for evaluating the expression of skin barrier proteins. Proteins were obtained from the skin via AriNo and D-Squame patches. The efficiency of protein collection from the skin, using the Arino patch, was shown to be more effective than using D-Squame; while the efficiency of lysis using 0.1% Triton-X100 was higher than that of other lysis solutions, including 0.1 M Tris-HCL, 0.1% Tween-20, and 5 mM KOH. Recombinant skin barrier proteins, such as filaggrin and involucrin, were produced by molecular biological methods. Monoclonal antibodies against filaggrin and involucrin were produced by immunization of mice, fusion of spleen cells and myeloma cells, as well as a selection of antibody-producing hybridoma cells. The filaggrin expression in the skin of subjects suffering from atopic dermatitis was lower than that in normal mice. Involucrin expression was not altered between normal individuals and subjects with atopic dermatitis. These findings contribute to an elucidation of the importance of the skin barrier protein expression in atopic dermatitis and the development of a diagnostic kit for atopic dermatitis.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

아토피 피부염은 환자마다 다양한 원인으로 나타나는 치료가 어려운 난치성 질환중의 하나이다. 본 연구에서는 아토피 피부염의 가능성 있는 원인 중 피부장벽단백질의 발현 변화에 따른 아토피 피부염을 진단하고, 향후 치료의 기반을 마련하고자 진행하였다.

제안 방법

면역 전에 생후 6주령의 Balb/c 마우스(Orient, Seongnam, Korea)의 피를 안와채혈로 채취하고, 준비된 재조합 인보루크린과 필라그린 단백질(50 μg)에 같은 부피의 프로이드 완전 아쥬번트(Freund's complete adjuvant) (Sigma Korea)에 혼합하여 현탁액을 만든 후, 현탁액 200 μL를 마우스에 복강 투여하여 면역시킨다. 첫 번째 면역한 날부터 14일 후 2차 면역하고, 14일 후 3차 면역하고 7일 후 안와채혈한 혈청은 10,000배 희석한 혈청에서도 각 단백질에 대한 항체역가가 모두 OD 450nm에서 1.

대상 데이터

을지대학교 재학생 중 정상인과 아토피 피부염으로 병원에서 진단받은 환자 각각 10명을 대상으로 피부장벽단백질의 양을 측정하였다. 본 연구는 을지대학교 임상윤리시험위원회의 심의를 인준받아서 진행하였다(EU-14-33) (2014년9월부터 2017년7월까지) 참여한 모든 대상자에게 연구의 목적, 연구방법, 내용을 설명하고, 개인정보와 비밀보장에 대한 내용을 공지하였고, 연구참여동의서를 받았다.

데이터처리

결과 값은 ‘평균±표준편차’로 제시하였고, 2개의 대상군 통계는 paired t-test로 PASW Statistics version 18.0 (SPSS, Chicago, USA)로 분석하였다.

이론/모형

Sandwich ELISA 방법을 이용하여 피부에서의 피부장벽단 백질의 발현양을 측정하였다. 정상인에 비하여 필라그린의 양은 약 30% 정도 감소하였고, 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다.

성능/효과

IL-4, IL-5, IL-13이 알려져 있으며, TNF-α와 IFN-Υ은 mitogen-activated protein kinase (MAPK) 경로를 통하여 필라그린의 발현양을 조절한다 [17-19]. 결론적으로 아토피 피부염에서 피부장벽단백질의 발현 변화는 중요한 의의를 가지며, 비침습적인 방법을 통한 피부장벽단백질 발현의 측정은 진단에 있어서 중요하다.
새로운 패치개발은 인체적용에 인증기간이 오래 걸리므로, 기존에 나와 있는 화상용 피부보호로 사용하는 AriNo와 연구용으로 가장 많이 사용되는 D-Squame을 이용하여 먼저 단백질 획득의 가능성을 확인하였고, 의외로 AriNo패치에서 단백질을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 높은 단백질 양을 얻을 수 있었다 (Figure 1). 침습적인 방법과 달리 비침습적인 방법은 유용성이 높은 편이다.
Sandwich ELISA 방법을 이용하여 피부에서의 피부장벽단 백질의 발현양을 측정하였다. 정상인에 비하여 필라그린의 양은 약 30% 정도 감소하였고, 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다. 하지만, 인보루크린의 양은 필라그린에 비하여 약간 높게 나타났으나, 정상인과 아토피 피부염 환자와의 유의한 차이를 나타내지 않았다(Figure 4).

후속연구

본 연구에서는 sandwich ELISA 방법이 이용되었으나, 최근에는 이러한 단백질분석을 위한 Raman 분광광도계의 방법이 알려져 있다[10]. 향후 정확한 진단방법으로의 개발을 위해서는 피부 단백질을 채취, 농축하는 방법, 측정방법의 표준화가 중요한 관건이라고 할 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	아토피 피부염이란?	아토피 피부염은 피부에서 일어나는 알러지 질환이다[1-4]. 아토피 피부염의 증상으로는 만성적인 피부의 가려움증, 염증, 세균감염이 있다.
	아토피 피부염의 증상은?	아토피 피부염은 피부에서 일어나는 알러지 질환이다[1-4]. 아토피 피부염의 증상으로는 만성적인 피부의 가려움증, 염증, 세균감염이 있다. 아토피 피부염은 국내 및 전세계적으로 꾸준히 증가하는 추세에 있으며, 성인이 되면서 알러지 비염 및 천식으로의 이행이 나타나기도 한다.
	피부장벽단백질의 발현 변화를 확인하는데 비침습적인 방법이 가진 단점은 무엇인가?	침습적인 방법과 달리 비침습적인 방법은 유용성이 높은 편이다. 단백질 습득을 위한 본 연구와 같은 Taping을 이용한 비침습적인 방법이 시도되고 있으며, 비침습적인 방법의 중요한 단점은 실제 진단에 적용하기 위한 채취되는 단백질의 부족이다[8,9]. 본 연구에서는 피부장벽단백질 발현을 측정하기 위하여 피부에서 채취한 단백질을 농축하여 실시하였다.

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