교신저자：최은석, 614-735 부산광역시 진구 개금동  인제대학교 의과대학 부산백병원 이비인후과학교실
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서     론

   비용은 비강 및 부비동 점막에서 발생하는 염증성의 부종성 종류로 이비인후과 영역에서 흔히 보는 질환이며 빠르게 성장하며 술 후 빈번히 재발하는 질환이다.
   발병기전에 많은 연구가 있으나 아직 명확히 규정되어 있지 않다. 시토카인의 복잡한 배열에 의해 유도된 비강점막의 만성 염증에 의해 발생하거나,¹⁾ 상피하 호산구성 염증에 의해 조절되는 기질 단백질과 알부민의 축적이 비용의 형성과 증식에 주요한 발병 기전이라는 보고도 있으며,²⁾ 감염에 의해 유도된 외상이나 상피세포의 표피 탈락에 의해 발생하기도하고,³⁾ 점막의 만성 염증과 T-세포 의존형 교란과 연관이 있다는 보고도 있으며,⁴⁾ 생전기적 설명도 제시되었다.⁵⁾
   종양괴사인자(Tumor necrosis factor, TNF)-α는 자가면역질환과 감염에 의한 염증반응에 주축이 되는 역할을 하는 시토카인으로 TNF-α의 생성은 대부분 전사 단계에서 조절되므로 많은 연구들은 질병 감수성의 잠재적인 결정인자로서 TNF-α 촉진자 다형태를 연관시켜 왔다.⁶⁾
   TNF-α 유전자는 염색체 6번의 주조직적합복합체(MHC)의 계층 III 영역에 위치하며, 이 영역의 TNF-α promoter의 -308 base pair(bp) 위치에서의 대립유전자(allele 2, TNF2)는 TNF-α의 농도를 증가시킨다.⁷⁾
   TNF-α 유전자가 위치한 MHC의 계층 III 영역은 매우 다형태영역으로서 가장 빈번한 교환은 TNF-α-308과 -238 위치에서 G에서 A로의 이행이고 이들 유전자적 변화가 TNF-α의 농도에 영향을 끼치는 것으로 생각된다.⁸⁾
   전농, 종양, 알레르기 등 많은 이비인후과적 질환들은 유전적 배경을 가지고 있고, 만성 부비동염 환자의 연구에서 TNF-β2 대립유전자가 매우 높은 빈도를 보였다는 보고가 있으며,⁶⁾ 비용의 형성의 배경으로 유전적 원인이 추정된다.⁵⁾
   이에 저자들은 한국인에 있어 TNF-α 촉진자의 -308과 -238 위치에서의 유전자 다형태와 비용과의 연관성에 대해 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

대  상
   2000년 11월부터 2002년 4월까지 인제대학교 부속 부산 백병원 이비인후과를 찾은 비용을 동반한 만성 부비동염 환자 중 비알레르기 증상이 없고 Multiple Antigen Stimulation Test(MAST)상 음성을 보였고, 천식 및 피부알레르기의 과거력이 없으며 만성감염성 질환이나 만성염증성 질환, 그리고 만성 소모성질환이 없는 환자 중 조직학적으로 비용이 증명된 104명을 대상으로 하였다. 104명의 젊은 정상인을 대조군으로 하였다.

방  법

TNF-genotyping by polymerase chain reaction- restriction fragment length polymorphism
   지놈 DNA는 환자의 혈액으로부터 단백분해효소 K와 phenol-chloroform extraction을 이용하여 얻어졌다. 원형 지놈 DNA로부터 TNF-α 촉진자의 -308과 -238 위치의 다형태 부위를 포함한 118-bp의 분절이 중합효소연쇄반응(PCR)으로 확대되었다. nested 일차 PCR로 시발체 TNF-P1(5'-GAAGGAAAC AGACCACAGAC-3', position -372 to -353)과 TNF-P2(5'-ATCTGGA-GGAAG CGGTAGTG-3', position -106 to -128)가 사용되었으며, 이차로 TNF-Nc(5'-AGGCAATAGGT-TTTCAGGTCCATG-3', position -332 to -309)와 TNF-Bg(5'-CACACT CCCCATCCTCCCAGATC-3', position -215 to -237)가 사용되었다. 일차 PCR을 위한 반응조건은 94℃에서 5분간, 35 cycles로 94℃에서 30초간, 57℃에서 30초간, 그리고 72℃에서 30초간, 그리고 72℃에서 5분간이었다. 위와 같은 조건에서 2 μl의 일차 PCR 산물을 이용하여 nested PCR로 20 μl 반응 용적을 생성하였다. 4 μl의 nested PCR 산물을 이용하여 2.5 units의 NcoI이나 Bgl II의 함유한 10 μl 반응 용적으로 37℃에서 18시간 동안 반응한 후 10% polyacrylamide 겔(gel)에서 분석되었다(Fig. 1).

통계학적 분석
   TNF-α 촉진자 다형태의 분포는 χ2에 의해 비용환자와 정상인이 비교되었다. Odds ratios와 95% 신뢰 구간이 측정되었으며 P-value는 0.05 이하를 유의수준으로 하였다. 통계분석은 SAS system, version 6.12를 사용하였다(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA).

결     과

   TNF-α-308 A의 빈도는 비용환자에서 대조군과 차이가 없었다(OR, 1.739；CI, 0.653~4.633)(p=0.2)(Table 1).
   TNF-a-238 A의 빈도도 비용환자에서 대조군과 차이가 없었다(OR, 1.627；CI, 0.478~5.538)(p=0.4)(Table 1).

고     찰

   비용의 생성 원인들로는 알레르기, 염증, 코의 자율신경계의 이상, 점액다당류 대사의 이상, 혈관 운동의 불균형, 효소 이상, 아스피린 민감성, 기계적 폐쇄, 히스타민의 역할, proto-oncogenes 등이 있으나 비용의 원인을 정확히 설명할 수 없다.⁹⁾
   최근 비용환자와 유전자의 연관성에 관한 연구에서 비용환자에서는 정상인에 비해 HLA-DR7, -DRA1×0201, 그리고 DQB1×0202 단배체형을 가진 경우가 두 세배 높은 Odds율을 보이며, 아스피린 3주징(ASA triad) 중 DR7 대립유전자를 가진 경우 훨씬 더 비용에 잘 이환되는 것으로 보아 비용의 발생과 유전자가 연관이 있다고 생각된다.⁵⁾
   TNF-α는 자가면역 반응과 염증 반응에 주축이 되는 시토카인으로 전신성 홍반성 루푸스나 인슐린 의존성 당뇨 등에서 혈중 농도가 증가하고, 감염성 질환으로는 뇌의 말라리아나 리쉬매니아편모충증에서 혈중 TNF-α의 농도의 증가가 병의 중증도와 치사율에 비례함이 밝혀졌으며^10)11)12) 이비인후과 영역에서는 intercellular adhesion molecule(ICAM)-1과 vascular cell adhesion molecule(VCAM)-1의 발현을 증가시켜 비점막으로의 백혈구 침윤을 증가시키며, 호산구성 세포독성 기능과 비용의 형성에서 상피손상에 관여한다.⁷⁾¹³⁾ 종양 발생에 대한 동물 실험에서 TNF-α가 적은 동물은 양성종양이나 악성 종양의 발생이 적은 것으로 보아 TNF-α는 종양 촉진의 초기 단계에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있다.¹⁴⁾
   TNF-α의 생성은 대부분 전사 단계에서 조절되므로 많은 연구들은 질병 감수성의 잠재적인 결정인자로서 TNF-α 촉진자 다형태를 연관시켜 왔다.⁶⁾
   TNF-α 유전자는 염색체 6번의 주조직적합복합체의 중심부인 계층 III 영역에 위치하며 이는 계층 II의 종말체의 위치이며, 계층 I 영역의 동원체 위치이기도하다.⁸⁾ 이들 모양 때문에 TNF 유전자자리 내의 변이가 주조직적합복합체와 관련된 자가면역질환의 원인으로 작용한다.¹¹⁾¹²⁾
   TNF-238 유전자의 기능적 중요성은 아직까지 분명히 알려져 있지 않으나 TNF-238A 대립유전자는 특정한 자가면역 질환이나 감염성 질환과 관련이 있으므로 TNF-238 대립유전자가 TNF-α의 발현에 영향을 미칠 것으로 생각된다. TNF-238 대립유전자는 인간의 T-세포와 B-세포에서 TNF-α 유전자의 전사의 감소를 초래하며 건선(psoriasis)에 대한 TNF-238 대립유전자의 연구에서 TNF-α 생성을 감소시키는 작용에 의해 건선의 생성을 억제한다.¹⁵⁾
   인간에서 전사 능력에 영향을 미치는 영역은 TNF-α 촉진자 유전자 영역 중 -314에서 -305 사이의 핵산염이다. 이 영역은 -308 다형태를 둘러싸는 부분으로 10 bp의 크기이며 activator protein(AP)-2의 부착 부위와 일치한다. AP-2영역은 전사의 조정자로 작용하며 이 영역은 소규모이지만 세포형에 특이한 반응을 보이고, 다른 세포 형태마다 다르게 TNF-α의 발현을 조절하는데 중요한 역할을 한다. 지금까지 기능이 다른 몇 개의 다른 AP-2 부착 부위가 발견되었다. 이들 AP-2 부착 부위 내에서 -308 위치에서의 G에서 A로의 이행은 개체에서 질병과 연관되어 TNF-α의 조절에 중요한 역할을 하는 다형태이다.¹⁶⁾
   지금까지 TNF-α 5'촉진자 영역에서 많은 종류의 G에서 A로의 이행이 발견되었으며 -308, -238, -376, -851, -163, +691 등이고 cytosine(C)이 삽입된 다형태나 -1031 C/A, -863 C/A, 그리고 -857 C/T 등이 발견되었으며 이는 이종접합 개체들에서 TNF 대립유전자의 mRNA 합성에서의 차이를 보여준다.¹²⁾¹⁷⁾
   촉진자 영역의 단일 염기 다형태는 염색체의 전사율과 번역율을 변화시킬 수 있다.⁸⁾ 예를 들면 대식세포에서는 리포다당질의 자극으로 TNF 전사가 3배 증가하며, TNF mRNA가 50~100배 증가하고 단백질 분비가 1,000배 증가한다.¹⁸⁾ 소아 천식 환자에서 TNF 유전자내의 다형태와 이에 인접한 HLA 계층 Ⅱ 영역이 급성기에 천식환자의 객담이나 기관지폐포 세척액내의 TNF-α의 증가를 유발하며 TNF-α 수준의 개체간의 차이는 유전적으로 결정된다. 또한 TNF-α-308 다형태는 중증의 소아 천식에서 질병에 대한 감수성과 연관이 있으며 TNF-α 대립유전자를 가진 사람은 TNF-β 대립유전자를 가진 사람에 비해 소아 천식에 이환될 확률이 5배나 높고¹⁰⁾ -308 TNF-β 촉진자 다형태는 천식환자에서 기관지 반응항진에 대한 유전적 소인으로 작용한다.¹⁸⁾
   패혈증이나 소아의 천식에 대한 연구에서 조직 외상이나 감염 후에 발생하는 개체간의 염증 반응은 유전적으로 결정되며 이는 감염에 대한 감수성의 차이를 유발한다. 만성 부비동염 환자나 미만성 모세기관지염 환자에서 HLA B54 항원이 의미 있게 증가되어 있고, 특히 만성 부비동염 환자에서 TNF-β2 대립유전자가 매우 증가한 것으로 보아 개체의 염증에 대한 감수성의 차이는 유전적으로 결정된다고 생각된다.
   본 논문에서 -308과 -238 위치에서의 TNF-α 촉진자 다형태와 한국인 비용환자의 연관성이 연구되었다. 비용환자에서 -308, -238 다형태는 통계학적으로 의미 없었다. 이는 비용에서 TNF-α 대립유전자가 다른 질환에 비해 매우 낮은 빈도를 보이기 때문이기도 하다. 그러나 염증 반응에 관여 하는 TNF-α 촉진자 다형태와는 다른 원인들이 비용의 생성에 관여 할 것이라 생각된다. 본 연구에서 한국인 비용에서 -308, -238 TNF-α 촉진자 다형태는 관련이 없는 것으로 생각된다.

결     론

   한국인 비용환자에서 -308, -238 TNF-α 촉진자 다형태는 대조군과 차이가 없었다. 앞으로 다른 유전자와 비용의 관계에 대한 연구가 계속적으로 필요할 것으로 생각된다.

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