폐 기능 검사와 생물학적인 지표에 의한 소아 천식의 진행 및 기도 염증의 평가

Abstract

목적: 천식은 소아 청소년기에 흔한 만성 기도 질환으로서 전 세계적인 보건사회 문제를 초래하고 있으며 경제사회적인 부담을 가중시키고 있다. 현재 천식 치료가 대부분의 환자에서 기도염증과 기도 과민성(airway hyperresponsiveness)의 효과적인 완화와 증상 예방에 주안점을 두고 있기는 하지만, 일부 환자들은 어려서부터 폐 기능의 점진적 감소가 있고 성인기까지 증상이 지속된다. 따라서 치료와 예방을 위하여 이러한 소아기 천식의 진행과 지속에 관여하는 위험 인자들의 확인과 유용한 기도염증 평가가 필요하다. 본 연구는 영아기부터 청소년기에 걸쳐 천식의 진행과 지속에 관여하는 위험인자를 찾아내어 치료에 기여하고자 한다. 또한, 기도염증, 기도 개형 (airway remodeling)과 천식 진행에 관련하여 기도유발검사 후 호산구 활성화의 지표로서 혈청 내 호산구 음이온 단백 (eosinophil cationic protein: ECP), 소변 호산구 단백 X (eosinophil protein X: EPX)와 설피도 펩타이드 류코트리엔(sulfidopeptide leukotriene)의 체내 유리에 대한 지표로서 소변 류코트리엔 E4 (leukotriene E4: LTE₄) 측정에 대한 유용성을 각각 밝히고자 하였다. 대상 및 방법: 1. 천식의 진행과 지속에 관여하는 위험 인자를 알아보기 위하여 경증-중등증 천식을 앓는 환아 68명을 대상으로 하였다. 곧, 2세 미만 발병 23예를 조기 발병 군으로, 2세 이후 발병 45예를 후기 발병 군으로 각각 분류하였다. 이들을 대상으로 아토피 병력과 가족력, 모유수유 기간, 부모 중 흡연 경력, 흡입용 코티코스테로이드(corticosteroid) 사용 경력과 폐 기능 검사, 체질량 지수, 피부단자시험, 혈청 총 IgE 및 알레르겐 특이 IgE치, 말초혈액 호산구 수와 혈청 ECP 측정 등 검사실 검사 그리고 모든 환자에서 메타콜린 흡입과 자유 운동에 의한 기관지유발 시험을 각각 시행하였다. 2. 소아 천식에서 기도 염증의 평가를 위한 생물학적 인자의 비침습적 측정법의 유용성을 밝히기 위하여 안정된 경증-중등증 천식 환자 25명으로부터 위와 동일한 방법으로 기본적인 자료를 얻은 후, 모든 환자에서 메타콜린 흡입과 자유 운동 유발에 의한 기관지유발 시험을 각각 시행하였다. 이들의 소변은 기관지유발시험 3시간 전, 기관지유발 시험 후 0-3 시간, 4-7 시간과 8-24 시간에 각각 4회 채집하여 소변 EPX와 소변 LTE₄를 측정 분석하였다. 결과: 1. 천식 발생의 위험인자로서 아토피피부염과 잦은 천명음의 빈도가 후기 발병 군 보다 조기 발병 군에서 유의하게 많았다 (P < 0.05). 그러나 기관지유발시험에 따른 기도과민성의 빈도와 PC_(20) 및 운동유발시험 후 FEV₁ 감소치는 두 군 사이에 유의한 차이가 없었지만 (p > 0.05), 흡입용 코티코스테로이드 사용의 빈도는 후기 발병 군보다 조기 발병 군에서 유의하게 더 흔하였다 (P < 0.0001). 한편, 천식의 지속 기간과 FEV₁/FVC 사이에 역 상관관계를 나타내었다 (r = -0.380, P = 0.004). 2. 소변 EPX는 기저치와 비교할 때 메타콜린 흡입에 의한 기도유발시험 후 0-3 시간에 증가되어 조기 기도 반응을 의미하였다. 대부분의 대상자들은 유발시험 4-7 시간 동안 후기 기도반응에서는 약간의 상승을 보인 후 8-24 시간에는 감소하였다. 그러나 모든 대상자들은 메타콜린 흡입에 의한 기도유발시험에 따른 소변 LTE₄ 증가는 없었다. 천식 유병기간이 더 길었을 때 소변 EPX치가 유의하게 높았으며 (P < 0.05), 흡입 메타콜린 농도가 낮은 경우에도 소변 EPX치는 높은 경향을 나타냈다. LTE₄ 치는 천식의 유병 기간과 유의한 관계가 없었으나, 메타콜린 흡입 농도의 낮은 정도와 역 상관 경향을 나타냈다. 그러나 운동유발시험에 따른 소변 EPX와 소변LTE₄ 치 결과는 아주 다양하게 나타나서 일관성이 없었다. 결론: 천식의 지속과 소아 초기와 후기로부터 폐 기능 감소에 중요한 위험인자 중의 하나로서 아토피피부염과 재발되는 천명음이 중요하며, 조기 발병하여 기도과민성을 동반한 지속성 천식 소아에서는 폐 기능 보존을 위하여 조기 흡입용 코티코스테로이드 치료가 필요하다. 또한, 소변EPX와 보조적 소변 LTE₄ 측정은 비침습적 방법으로서 소아 천식에서 동반된 기도반응에 대한 일련의 염증 표식자 측정은 만성기도 염증을 평가하는데 유용한 지표로 활용될 수 있을 것이다.; after the end of BCM and ET in 0-3 hour; in 4-7 hour and in 8-24 hour. Then the colleted urine during each period was assayed for EPX and LTE₄ Results: Part one. Risk factors such as eczema and frequent wheezing were more common in early-onset asthmatics than in the late-onset (P < 0.05). On the other hand, there were no differences in overall incidence of AHR induced either by methacholine or by exercise as well as PC_(20) and post-exercise decrease of FEV₁ (p > 0.05) in both study groups. For the appropriate management, early-onset asthmatics required more frequent use of inhaled corticosteroid than the late-onset (P < 0.0001). Author also found a reciprocal relationship between FEV₁/FVC and days of asthma in the study groups of persistent asthma (n=68, r=-0.380, P=0.004). Part two. An early airway response after BCM was associated with an increase of urinary EPX excretion for 0-3 hour after methacholine inhalation in comparison with baseline. Most subjects showed a small increase in urinary EPX excretion during late asthmatic response for 4-7 hour and then decreased in 8-24 hour. But all subjects showed no increase of urinary LTE₄ excreted during BCM. A tendency for higher increase of urinary EPX was observed in subjects who inhaled a lower concentration of methacholine during challenge and with longer history of asthma. Urinary LTE₄ was not correlated with the duration of asthma, but inversely correlated with a lower concentration of methacholine. However, the results from ET were highly variable and not consistent. Conclusion: One of the important risk factors for asthma persistence and lung function decline from early to late childhood was atopic dermatitis and frequent wheezing. In persistent asthmatics with AHR, early and proper treatment with inhaled corticosteroids is required for the support of better pulmonary function. Also, urinary EPX and LTE₄ measurements are noninvasive method to assess in asthmatic children and helpful index of the events underlying the airway inflammatory responses.; Background: The social and economic impact of asthma is substantial worldwide. Although current therapies targeting both airway inflammation and airway hyperresponsiveness (AHR) effectively relieve and prevent clinical symptoms in the majority of asthmatic children, some patients experience persistent symptoms and a progressive decline in lung function from early childhood. To date, there are many unanswered questions about the role of many factors in asthma progression and persistence. Purpose: This study was two parts: the first focused on finding possible risk factors for persistent asthma to allow better control of the illness from infancy to late childhood. Next, the role of biomarkers or noninvasive measurements in predicting airway remodeling and disease progression. The experiment was performed to verify the suitability of urinary EPX and LTE₄ as useful index of eosinophil activation and total body production of sulfidopeptide leukotrienes released during bronchial challenge test, respectively. Material and Method: Part one. Sixty-eight children with persistent mild-to-moderate asthma: 23 early-onset (< 2 years of age) and 45 late-onset (≥ 2 years), according to GINA Guideline. Detailed information included personal or family history of atopy, breastfeeding, parental smoking, recent use of inhaled corticosteroid, and laboratory tests such as spirometry, body mass index, skin prick test, allergen-specific IgE, PB eosinophils and serum ECP. All the asthmatics were performed bronchial challenge by methacholine inhalation (BCM) and outdoor free running (ET). Part two. Twenty-five children with stable mild-to-moderate asthma were challenged with methacholine and by exercise as part one. Their urine was collected during following four periods: before bronchial challenge