사이클로스포린과 타크롤리무스는 T 림프구의 신호 전달을 억제하는데 사용되는 면역억제제로, 각각 cyclophilin과 FK506-binding protein이라는 수용체와 결합한다. 이 두 면역억제제는 Treg 세포의 피부 발진 부위로의 이동을 유도하여, Th2 세포, 호산구세포, 비만세포, 염증세포의 증식과 활성화를 억제함으로써 피부 발진을 감소시킨다. 이는 NFAT와 Smad3라는 전사인자들이 foxp3 enhancer에 결합하여 foxp3 프로모터의 활성화를 촉진하는 시너지 효과를 통해 가능하다.
<h2>피부 조직에서 foxp3 mRNA 유전자 발현 분석</h2> <p>면역질환에 사용되는 면역억제제는 calcineurin inhibitor인 사이클로스포린(cyclosporine A, CsA)와 FK506(tacrolimus)이 널리 쓰이고 있다. CsA나 FK506은 T 림프구 내의 신호 전달 과정을 억제하는 세균이나 진균 등에서 유래한 면역억제제로 세포 내에서 immunophilin이라는 수용체와 결합한다. CsA는 cyclophilin과, FK506은 FK506-binding protein(FKBP)과 결합한다. 이 세포내 수용체들은 peptidyl-prolyl isomerase 활성을 가지고 있어서 세포내에서 단백질-샤페론으로 작용한다. 즉, immunophilin의 복합체는 calcineurin과 결합하여 calcineurin의 기질인 nuclear factor of activated T cells(NF-AT)의 탈인산화를 억제함으로써, NF-AT에 의한 각종 염증 유발성 사이토카인의 전사를 억제함이 보고되었다. 따라서 FK506의 항아토피 활성은 Treg 세포활성과 무관하게 작용한다. Treg은 흉선으로부터 직접 유래한 natural Treg와 말초에서 미성숙 T 세포에 항원의 자극을 받아 유도되는 유도(inducible) Treg가 존재한다고 알려져 있다. Treg세포에서 발현되는 foxp3 전사인자는 자가면역 질환들을 조절하는데 필수적이다.</p> <p>본 연구는 PGA-HM과 PGA-LM투여로 활성화된 \( \mathrm{CD}4^{+} \mathrm{CD}25^{+} \mathrm{foxp3}^{+} \) Treg 세포가 BMAC로 유도된 NC/Nga 아토피 생쥐의 피부발진 부위로 이동하여 피부발진을 억제하는지를 증명하기 위하여, 등피부를 biopsy하여 real-time PCR로 foxp3 mRNA유전자 발현량을 측정하였다(Fig. 4). 그 결과 대조군에 대한 foxp3 mRNA의 유전자발현의 상대 정량 값(RQ)은 BMAC를 도포하지 않은 정상 NC/Nga 생쥐 군 \( 0.612 \pm 0.064 \)에 비하여 대조군 \( 0.992 \pm 0.021 \), FK506 \( 0.3 \% \) 도포군 \( 0.991 \pm 0.083 \), PGA-HM 투여군 \( 0.991 \pm 0.083 \)으로 차이가 나타나지 않았으나 PGA-LM은 foxp3 mRNA 유전자발현의 RQ값이 \( 2.284 \pm 0.221 \)로 대조군에 비하여 약 2배 이상 유의성 있게 증가하였다(\( \mathrm{p}<0.001 \)).</p> <p>Treg가 직접적으로 다양한 면역 반응을 억제하는 역할을 한다는 연구 결과들이 발표되었다. 이러한 이유 때문에 흉선이나 흉선외 주변 조직에서 foxp3의 발현 조절에 관여하는 약물과 사이토카인들은 상당한 연구의 관심이 되고 있다. 최근 Tone 등은 전사인자인 NFAT(nuclear factor of activated T-cells)와 Smad3가 foxp3 enhancer에 붙어 foxp3 프로모터의 활성화를 촉진시키는데 중요하고 NFAT와 Smad3의 시너지 작용이 foxp3 발현을 위해 필수적이라고 보고하였다. 최근 Miyara 등의 연구결과에 따르면 Treg은 대식세포나 B 세포와 같은 다양한 면역세포들에 대하여 Treg가 세포표면에 발현하는 CTLA4, GITR, CD25 그리고 LAG3 등을 통하여 면역억제 신호를 전달하거나 면역세포들 사이의 상호작용을 저해한다고 한다.</p> <p>본 연구결과는 PGA-LM를 투여한 실험군에서 foxp3 mRNA의 유전자발현의 RQ값이 대조군에 비하여 약 2배 이상 유의성 있게 증가하였다. 이는 PGA-LM에 의하여 유도된 Treg 세포가 피부발진부위로 recruitment되어 Th2 세포, 호산구세포, 비만세포, 그리고 염증세포의 증식 및 활성을 억제하여 피부발진이 감소한 결과를 가져온 것으로 생각된다. 그러나 PGA-LM이 Treg 세포를 활성화시키는데 있어서 NFAT와 Smad3의 시너지 작용에 의한 기전인지는 더 연구가 필요하다고 생각된다.</p>