초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구진은 유전적 요인으로 TIM-3 발현에 이상이 있어 TH1 면역반응이 과도하게 나타나고 이에 의해 베체트병이 발생할 수 있다는 가설을 설정하고 이를 검증하기 위해 다음과 같은 목표를 설정하였다.
- 베체트병에서 TIM-3 발현 변화 분석
- 베체트병에서 TIM-3 발현이 변화되는 유전적 요인과 TIM-3 발현조절기전 분석
- TIM-3 분자 발현과 기능조절이 베체트병의 면역학적 이상과 질병발생에 미치는 영향 분석
연구결과
TIM-3 발현은 정상대조군에 비하여 의하게 증가하

연구의 목적 및 내용
본 연구진은 유전적 요인으로 TIM-3 발현에 이상이 있어 TH1 면역반응이 과도하게 나타나고 이에 의해 베체트병이 발생할 수 있다는 가설을 설정하고 이를 검증하기 위해 다음과 같은 목표를 설정하였다.
- 베체트병에서 TIM-3 발현 변화 분석
- 베체트병에서 TIM-3 발현이 변화되는 유전적 요인과 TIM-3 발현조절기전 분석
- TIM-3 분자 발현과 기능조절이 베체트병의 면역학적 이상과 질병발생에 미치는 영향 분석
연구결과
TIM-3 발현은 정상대조군에 비하여 의하게 증가하였다. 그리고 TIM-3 mRNA 발현도 대조 군에 비하여 활동성 BD 환자에서 의미있게 증가하였다. 같은 환자에서 질병활성도에 따른 TIM-3의 발현은 활동성 질환 상태보다 비활동성 상태일 때 증가하는 경향을 보였으나 TIM-3 mRNA는 이와는 반대로 활동성 질환 상태일 때 의미있게 증가하였고 이에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다. TIM-3와 TIM-1의 유전자 다형성은 정상인에 비해 유의한 차이를 보였고 이는 BD susceptibility와 관련성을 제시한다. BD 환자에서 말초혈액단핵구와 혈청 및 배양상층액에서의 IL-17과 IFN-r는 대조군에 비해 높게 발현되었다. BD환자에서 IL-23p19, IL-12p35, 그리고 IL-12/23p40 mRNA 발현도 대조군에 비해 증가하였다. 이러한 결과는 TIM-3와 TH17 세포가 베체트병의 면역 조절에 중요한 역할로 작용할 것을 제시한다.
동물실험에서는 BD 마우스의 TIM-3 발현이 BDN 마우스에 비해 발현이 증가되었고 TIM-3 ligand 인 Gal-9은 감소되어 있었다. BD 마우스에 Gal-9의 투여 후 BD 증상이 호전되었으며 severity score도 대조군에 비해 유의하게 감소하였다. 이러한 베체트병 증상의 호전은 과다하게 증식되어 있는 inflammatory cell의 apoptosis 유도, immunosuppressive Treg cell, memory cell의 유도와 함께 TNF-a와 같은 cytokine을 조절함으로써 가능함을 보여주었다. 또한 DNA vector와 siRNA를 이용하여 Tim-1 발현을 증가시키고 Tim-4 발현을 억제시킨 후 증상 호전을 유도하였으며, 이는 regulatory T cell 빈도 증가, apoptosis 유도를 통한 경로임을 확인하였다.
Jurkat T 세포에서 자극 후 TIM-3 발현이 증가하는 과정에 MEK 활성과 ERK 분자의 인산화가 관여하고 이는 인간 CD4+ T 세포에도 동일하게 적용됨을 관찰하였다. Jurkat T 세포에서 PMA에 의한 TIM-3 promotor 활성을 증가시키는데 관여하는 부분을 luciferase assay를 통해 확인하였다. TIM-3 발현에 작용하는 전사인자 탐색을 통해서 AP-1, NF-kB, LEF-1이 관여 할 가능성을 제시하였다.
연구결과의 활용계획
한국인 베체트병의 세포면역 특성 분석 자료가 축적되고 베체트병의 병인을 제시하는데 도움을 줄 것이다. 나아가 베체트병 질병의 중증도 평가 및 예후인자의 새로운 지표를 제시하고 새로운 치료제 개발의 근거를 제시할 수 있을 것이다. 베체트병 환자의 TIM-3 유전자 다형성 분석 결과는 한국인 베체트병의 진단에 응용될 가능성이 있다. 또한, TIM-3의 발현 조절에 대한 정보는 TH1/TH2 면역 반응 조절에 의한 여러 가지 질병을 이해하는데 도움이 될 것으로 생각한다

Abstract ▼

Purpose&contents
We hypothesized that BD cells express different level of TIM-3 and lead to excessive TH1 cell function and BD. We attempt to investigate the followings;
- to examine the TIM-3 expression both in BD patient and BD mouse model
- to examine the mechanisms regulating TIM-3 expr

Purpose&contents
We hypothesized that BD cells express different level of TIM-3 and lead to excessive TH1 cell function and BD. We attempt to investigate the followings;
- to examine the TIM-3 expression both in BD patient and BD mouse model
- to examine the mechanisms regulating TIM-3 expression in BD
- to examine the role of TIM-3 pathway in BD pathogenesis
Result
TIM-3 expression in PBMCs, analyzed by flow cytometry and western blotting, was significantly increased in Behcet's disease patients compared with controls. And TIM-3 mRNA expression was significantly increased in active BD patients compared with those of controls, same as above. According to the clinical disease activity, TIM-3 expression from PBMCs had a tendancy to increase in stable state than in active state of BD in same patients. However TIM-3 mRNA expression was paradoxically contrary to the surface expression level and further experiments will be needed. The result, that polymorphism of TIM-1 and TIM-3 of BD patients was significantly different from those of controls, may suggest to be related with BD susceptibility. Expression of IL-17 and IFN-r in the surface of PBMCs and in serum and supernatants of cultured PBMCs were increased in BD patients compared with control groups. Messenger RNA expression of IL-23p19, IL-12p35, IL-12/23p40 were significantly higher in the BD group compared with control groups. These results suggest that TIM-3 and TH17 cells have a important implication in immune modulation of BD.
In animal experiment, TIM-3 expression was increased in BD mice compared with BDN mice and Gal-9, which is TIM-3 ligand, was decreased. Gal-9 injection improved BD symptoms significantly decreased the severity score compared with control. This improvement of BD symptoms resulted from induction of over-proliferated inflammatory cell apoptosis, immunosuppressive Treg cell, memory cell with regulation of cytokine such as TNF-a. The improvement of BD symptoms was also induced after treatment with increment of TIM-1 and suppression of TIM-4 using DNA vector and siRNA.
The related mechanism was increased frequencies of regulatory T cell and apoptosis.
TIM-3 expression was increased in Jurkat T cells as well as in human CD4+ T cell after PMA stimulation through activation of MEK and phosphorylation of ERK. We localized the promoter region regulating TIM-3 transcription in PMA-stimulated Jurkat T cells using luciferase reporter assay. Further, we examined the involvement of transcriptional factors including AP-1, NF-kB and LEF-1 in control of TIM-3 expression.
Expected Contribution
New pathogenic mechanism in the pathogenesis of Behcet's disease will be suggested through investigating the immunologic abnormalities in Korean Behcet's disease patients and the role of TIM-3. This will give new guidelines to severity measurement and prognosis, and evidence for developing new treatment modalities. Additionally, understanding pathogenesis of Behcet's disease, as a chronic, multisystemic, recurrent inflammatory disease, is very helpful to understand similar diseases. Results of this study will be used as a fundamental resource for correct diagnosis, predicting prognosis, proper treatment and development of new drugs in industry.

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목 차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 62
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 65
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 65
• 7. 주관연구책임자(공동연구원) 대표적 연구실적 ... 66
• 8. 참고문헌 ... 66
• 9. 연구성과 ... 68
• 10. 기타사항 ... 71
• [별첨1] 대표연구성과 ... 72