초록 ▼

1차년도
본 연구에서는 각막화상의 기전을 밝히기 위하여 각막화상에 대한 in vitro 방법을 독창적으로 고안하여 사용하였다. 말초혈액에서 말초림프구를 추출하여 이를 in vitro로 키운 cell 및 collagen, 또한 NaOH로 화학화상을 입힌 cell을 사용하여 반응시켰고 그 결과세포들 중에서는 각막간질세포가 가장 말초단핵구의 증식을 유발하였으며 NaOH로 화상을 입힌 경우에 더 많은 증식을 유발하였다.
각막 화상시 초기에 생기는 심한 염증은 화상으로 손상을 입은 각막간질세포에 대한 말초 림프구의 심한 반응 때문

1차년도
본 연구에서는 각막화상의 기전을 밝히기 위하여 각막화상에 대한 in vitro 방법을 독창적으로 고안하여 사용하였다. 말초혈액에서 말초림프구를 추출하여 이를 in vitro로 키운 cell 및 collagen, 또한 NaOH로 화학화상을 입힌 cell을 사용하여 반응시켰고 그 결과세포들 중에서는 각막간질세포가 가장 말초단핵구의 증식을 유발하였으며 NaOH로 화상을 입힌 경우에 더 많은 증식을 유발하였다.
각막 화상시 초기에 생기는 심한 염증은 화상으로 손상을 입은 각막간질세포에 대한 말초 림프구의 심한 반응 때문으로 생각된다.
본 연구에서 사용한 방식은 각막 화상의 in vitro 모델로써 유용하게 사용할 수 있을 것이라고 생각된다. 이러한 모델에서 사이토카 인의 분비를 알아보았을 때 각막 간질의 콜라겐등을 녹이는 MMP-9 의 발현이 높았으며 각막간질세포를 근섬유모세포로 변형시키는 TGF-b1의 농도는 음성대조군에 비해 높지 않았고 염증 인자인 MIF의 농도는 유의하게 음성대조군에 비하여 높았다. 또한 세포내 ROS 의 농도를 의미하는 DCF의 형광도는 음성 대조군보다 높아서 염증 반응에 의하여 ROS가 생성되는 것을 알 수 있었다.
본 연구에서는 약제들이 단독으로 사용되었을 때는 모두 말초림프구의 증식을 줄여 염증을 줄이는 효과가 임상에서도 있을 것으로 기대한다. 그러나 약제를 복합적으로 사용하였을 때는 서로 다른 효과를 보였는데 예를 들어 rapamycin + ALA, 그리고 MPA + ALA를 복합적으로 사용한 경우에는 오히려 말초림프구의 증식을 유발하여 염증을 조장하였고 rapamycin + NAC, rapamycin + CYS, MPA + NAC, dexamathasone + NAC를 복합 한 군에서는 말초림프구의 증식을 억제하여 염증을 감소시켰다.
이러한 약제의 복합 요법은 안구 염증 및 질환의 다른 상황에서 다르게 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 각막화상의 경우 염증을 줄여야 하는 초기에는 말초림프구의 증식을 가장 낮추었던 rapamycin + NAC, rapamycin + CYS, MPA + NAC, dexamathasone + NAC를 복합하여 사용하고 반대로 상처치유가 되어 각막천공을 막아야 하는 경우에는 rapamycin + ALA, 그리고 MPA + ALA를 복합적으로 사용하여 볼 수 있겠으며 약제를 단독으로 사용하다가 복합할 경우에는 예상치 않은 반대 효과가 있을 수 있음을 유념해야 할 것이다.
또한 각막화상에서도 각막기질의 분해와 리모델링에 중요한 역할을 하는 MMP-9의 발현은 약제를 단독으로 처리하였을 때는 본 연구에서 사용한 농도의 면역억제제 단독으로는 그 농도를 감소시키지 못하였으나 항산화제는 CYS, NAC, ALA 순으로 MMP-9의 발현을 감소시켰다. 면역억제제와 항산화제들을 복합하였을때에는 MPA +ALA군을 제외하고는 모두 MMP-9의 농도를 감소시켰으며 그 정도는 CYS, NAC, ALA 순을 따랐다. MIF는 염증에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는데 MIF는 약제를 단독으로 처리하였을때 CYS 군에서 오히려 높아지는 것을 제외하고는 모두 통계적 유의성을 보이지 않았다. 면역억제제와 항산화제를 복합하였을 때는 rapamycin + ALA군을 제외하고는 모두 MIF의 농도가 높아졌다. TGF-b1은 각막의 혼탁을 일으키는데 기여하는데 약제를 단독으로 처리하였을 때는 rapamycin에서만 유의하게 농도가 높았고 나머지는 유의한 차이를 보이지 않았다. 항산화제와 면역억제제를 복합하여 사용하였을때 NAC와의 복합은 별 영향을 주지 않았으나 ALA와의 복합은 TGF-b의 농도를 상승시켰는데 MPA+ ALA군만 유의하지 않았다. TNF-a는 TNF-alpha는 강력한 pro-inflammatory cytokine으로서 염증반응의 매개체로 작용하는데 약제를 단독으로 사용하였을 때는 dexamethasone군, ALA군, NAC군에서 농도가 낮았고 rapamycin은 항산화제와 복합하였을 때에 발현을 감소시켰으며 dexamethasone은 CYS, NAC와 복합하였을 때에 감소시켰고 MPA는 CYS, ALA와 복합하였을 때에 효과가 있었다.IL-10은 본 연구에서 시행한 ELISA 상 PHA로 처리한 양성 대조군 이외에는 IL-10의 발현을 보인 군은 없었다.
IL-6는 염증 유발 사이토카인으로 각막상피의 상처치유에 관여하는데 본 연구에서 약제 단독으로 처리하였을 때는 dexamethasone, CYS, NAC 군에서 발현이 감소되었으며 복합적으로 처리한 군은 항산화제와 같이 사용한 군에서 모두 발현이 감소하였다. 산화 스트레스를 보는 8-ohdG 검사에서는 유의한 결과를 보이지 않았으나 활성산소기의 측정의 결과는 다음과 같았다. 약제를 단독으로 처리하였을 때는 약제 처리군은 모두 활성산소기를 감소시켰고 약제를 복합하여 처리하였을 때에는 활성산소기의 정도는 항산화제의 종류에 따라 상관이 있었고 CYS와 복합한 군이 가장 낮은 활성 산소기를 보였다.이러한 결과는 염증을 억제해야 하는 급성기와 섬유모세포의 활동을 도와 상처치유를 촉진해야 하는 중간기, 각막의 투명성을 회복해야 하는 만성기에 따라 다른 약제를 써야 할 것으로 생각된다.
2차년도
본 연구에서 임상적으로 각막의 혼탁과 신생혈관 형성은 M군에서 4주째에 가장 좋은 결과를 보여 주었다. 그 외에 R, C, RC, MA, RA군에서 유의하게 낮은 각막의 혼탁과 신생혈관 형성을 보여 주었다.
그러나 산화스트레스 지표인 8-OHdG나 MDA에서는 유의한 결과를 보여 주지 못했다. 8-OHdG는 산화스트레스로 인한 DNA repair system의 exhaustion, MDA는 lipid peroxidation의 생성물로써 이러한 MDA 수치가 높으면 산화스트레스로 인하여 세포가 죽거나 변형되는 것으로 알려져 있다.
IL-6는 염증 유발 사이토카인으로 각막상피의 상처치유에 관여한다. 염증 지표인 IL-6는 1주에서는 D, M, A군에서 유의하게 낮았고 2주에는 D, M, A, R, DA, MC, MA, RC, RA 군에서 유의하게 낮았다.그러나 4주에는 양성대조군의 IL-6레벨이 음성대조군과 유의한 차이가 없는데 비하여 M, R, C, A, RA군에서는 오히려 증가하는 양상을 보였다. 각막간질세포를 근섬유모세포로 변형시키는 TGF-b1은 1주에는 RA군에서만 유의하게 낮았고 2, 4주에는 모두 유의한 차이를 보여주지 않았다. 각막 간질의 콜라겐등을 녹이는 MMP-9은 1주에는 MC군이, 2주에는 C, DC, MA, MC, RC군에서 오히려 높은 레벨을 보이다가 4주째엔 MA군에서만 유의하게 낮은 수치를 보였다.
이러한 결과는 각막화상이 시간이 감에 따라 기전이 달라지므로 단계에 맞는 적절한 치료를 선택하는 것이 중요함을 보여준다. 즉, 염증을 억제해야 하는 급성기와 섬유모세포의 활동을 도와 상처치유를 촉진해야 하는 중간기, 각막의 투명성을 회복해야 하는 만성기에 따라 다른 약제를 써야 할 것으로 생각된다. 본 연구의 결과는 각막화상에서의 치료에서 약제의 선택에 방향을 제시해 줄 수 있을 것으로 기대된다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• I. 연구결과 요약문 ... 4
• II. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 49
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 50
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 51
• III. 연구성과 ... 51