초록 ▼

알레르기 호흡기질환은 생활환경의 변화에 따라 유병율이 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 기존의 치료약제는 질병의 근본적인 치유가 아닌 증상의 조절과 예방을 위한 약제로 평생 사용해야하고 이로 인한 경제적 부담도 상당하다. 따라서 알레르기 호흡기질환의 근본적인 지료를 위한 치료 약제의 개발이 절실하다.
알레르기 호흡기질환 마우스모델에서 지방유래줄기세포를 분리 배양한 후 줄기세포에 의한 항염증 반응 시 T세포 (Th1, Th2,Treg)의 면역 반응 변화와 면역 조절능력, Th1, Th2, 조절 사이토카인의 변화, 항원특이 항체

알레르기 호흡기질환은 생활환경의 변화에 따라 유병율이 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 기존의 치료약제는 질병의 근본적인 치유가 아닌 증상의 조절과 예방을 위한 약제로 평생 사용해야하고 이로 인한 경제적 부담도 상당하다. 따라서 알레르기 호흡기질환의 근본적인 지료를 위한 치료 약제의 개발이 절실하다.
알레르기 호흡기질환 마우스모델에서 지방유래줄기세포를 분리 배양한 후 줄기세포에 의한 항염증 반응 시 T세포 (Th1, Th2,Treg)의 면역 반응 변화와 면역 조절능력, Th1, Th2, 조절 사이토카인의 변화, 항원특이 항체 생성에 대한 효과를 규명하고자 한다. 아울러 IDO, PGE2, TGF-β 결손 마우스에서 각각 알레르기 호흡기질환 마우스 모델을 제작한 후 지방유래줄기세포의 면역조절기전에 중요한 치료 물질을 규명하고자 한다.
지방유래줄기세포는 기도과민성을 감소시키고 알레르기비염의 증상을 호전시켰다. 또한 호산구의 침윤을 유의하게 감소시켰으며 기관지 폐포 세척액에서 염증세포와 호산구를 감소시켰고 점액 생산과 혈청에서 항원 특이 IgE와 IgG1 항체를 의미있게 감소시켰다. 지방유래줄기세포는 기관지 폐포 세척액과 폐주위 림프절에서 알레르기 호흡기질환의 병인에 있어 중요한 Th2 사이토카인 (Interleukin-4, 5, 13)을 의미있게 감소시켰고 Th1 사이토카인 (IFN-γ ), 조절 사이토카인 (Interleukin-10, TGF-β )을 의미있게 증가시켰다. 줄기세포 투여 후에 줄기세포에서 분비되는 IDO, PGE2, TGF-β 가 의미있게 증가하였고 이러한 줄기세포에서 분비된 물질은 조절 T세포의 증가를 통해 면역 조절효과를 보이는 것으로 확인되었다. IDO 결손 마우스에서는 줄기세포의 면역억제효과가 정상 마우스와 특별한 차이를 보이지는 않았지만 PGE2, TGF-β 차단 항체를 투여한 마우스에서는 줄기세포의 면역억제효과가 전혀 관찰되지 않아 줄기세포에서 분비되는 여러 가지 물질 중에서 특히 PGE2와 TGF-β 가 중요한 역할을 하는것을 확인할 수 있었다.
이번 연구에서 줄기세포에서 분비되는 여러 가지 물질들 중에서 특히 PGE2와 TGF-β 가 줄기세포에 의한 알레르기 호흡기질환의 면역조절에서 중요한 역할을 하는 물질임을 확인할 수 있었으며 향후 이러한 물질들을 이용하면 보다 안정성이 높은 치료제개발을 할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼

1. Background
Allergic airway disease has continued to increase over the last few decades probably due to changes in the environment and life style. To treat allergic airway disease, many drugs including anti-histamine or bronchodilator have been developed. However, consuming such drugs for whole

1. Background
Allergic airway disease has continued to increase over the last few decades probably due to changes in the environment and life style. To treat allergic airway disease, many drugs including anti-histamine or bronchodilator have been developed. However, consuming such drugs for whole life is an economic burden to both individual and the society. The role of adipose tissue (ASC) derived mesenchymal stem cells (MSCs) is of enormous interest as a new therapeutic target to eradicate and modify the natural course of allergic rhinitis.
2. Materials and methods
The effects of MSCs on immunomodulation of allergic inflammation in Th1/Th2 inflammation, Tregs, cytokines and allergen-specific antibody were evaluated in a mouse model of allergic airway inflammation. Allergic reaction was also checked in IDO, PGE2, TGF-β knock-out mice to find out immunomodulatory mechanism of ASCs.
3. Results
ASCs significantly reduced allergic symptoms and improved airway hyperresponsiveness. It also inhibited eosinophile infiltration, reduced total immune cell and eosinophils in the bronchoalveolar lavage fluid. Mucous production and serum allergen-specific IgE and IgG1 were significantly reduced after ASCs administration. ASCs significantly inhibited Th2 cytokines (IL-4, IL-5, and IL-13) and enhanced Th1 cytokine (IFN-γ ) and regulatory cytokines (IL-10 and TGF-β ) in the bronchoalveolar lavage fluid and lung draining lymph nodes. Furthermore, levels of IDO, TGF-β and PGE2 were significantly increased after ASCs administration. While the immunomodulatory response was similar in between IDO knockout mice and the control mice, there was no immunomodulatory effect in the mice treated with PGE2 and TGF-β antibody. Especially TGF-β and PGE2 seemed to have major immunomodulatory effect in ASCs.
4. Clinical implication
Previous studies on stem cell and allergic airway disease have focused on the immunomodulatory effect of ASCs in allergic airway animal model. However, in clinical practice, stem cell therapy has some limitation such as embolism, immune rejection or the possibility of carcinogenesis. The present study demonstrates that TGF-β and PGE2 are the major immunomodulatory factors among other soluble molecules. TGF-β and PGE2 may overcome several stem cell related issues, thus leading to the development of safe and effective therapeutic strategies which might be even better than application of cell therapy.