전신홍반루푸스에서 BTB and CNC homology 2 (Bach2) 전사인자의 역할

Abstract

전신홍반루푸스(systemic lupus erythematosus)는 만성 전신적 자가면역 질환으로 핵 성분에 대한 자가항체 생성, 혈관 벽에 면역복합체 침착, 신장을 비롯한 다양한 장기에 염증 소견을 특징으로 한다. 그러나 그 병인병리기전은 아직까지 잘 알려지지 않았다. 근래 전체 유전체 연관 분석(genome-wide association studies)을 통해 전신홍반루푸스가 BTB and CNC homology2 (Bach2) 유전자좌(locus)와 연관이 있을 가능성이 제시되었다. 이에 Bach2가 전신홍반루푸스의 발병에 관여할 것이라는 가설을 세우고 Bach2 유전자 결핍(Bach2-/-) 생쥐에서 전신홍반루푸스의 증상과 자가면역반응을 조사하였다. Bach2는 B 세포가 형질세포(plasma cell)로 조숙되지 않도록 Blimp-1 발현을 조절하며 면역글로불린의 클래스 전환 재조합(class switch recombination)과 체성 과변이(somatic hypermutation)에도 필수적인 전사 억제제로 알려져 있다. 이와 일관되게, Bach2-/- 생쥐에서 Bach2+/+ 생쥐보다 비장 내 B 세포와 종자중심(germinal center) B 세포의 수가 적었고 형질세포(plasma cell) 수는 많았다. 정상 대조군에 비해 Bach2-/- 생쥐에서 혈청 속 전체 IgM 역가는 높고 전체 IgG 역가는 낮았다. 또한 Bach2-/- 생쥐를 외래 항원으로 감작하였을 때 혈청 내 항원 특이 IgM 항체가 증가함에도 불구하고 항원 특이 IgG 항체가 거의 검출되지 않았다. B 세포 배양 실험에서도 Bach2 결핍 B 세포는 종자중심 B 세포로의 분화가 정상 B 세포에 비해 잘 되지 않았고 클래스 전환하는 비율도 적었으며 형질세포로의 분화는 더 잘 되었다. 그러나, 12주령 이상의 Bach2-/- 생쥐에서 자연 발생하는 자가항체의 양상은 위의 결과와 달랐다. 즉, Bach2-/- 생쥐에서 이중나선DNA에 대한 항체가 정상 대조군에 비해 현저히 증가하였는데, 이 항체의 아형은 IgM 뿐만 아니라 IgG 아형도 포함 되었다. 다른 자가항체인 항-muscarinic acetylcholine receptor type 3 항체도 역시 같은 양상이었다. Bach2-/- 생쥐에서 항-이중나선DNA IgM과 IgG 항체 생성 세포수가 비장 내 증가하였다. 그러나 클래스 전환 재조합이 일어난 항체가 생성됨에도 불구하고 비장 내 종자중심은 관찰되지 않았다. Bach2-/- 생쥐는 루푸스 사구체신염의 증상인 사구체 속 IgM과 IgG 면역복합체의 침착 정도와 조직병리학적 지표에서 정상 대조군에 비해 유의성 있는 증가를 보였다. 이런 현상들은 Bach2-/- 생쥐에 적게 존재하는 조절 T 세포를 정상 수준으로 보충해 주었을 때도 지속 되었으므로, 이런 현상들이 조절 T 세포 부족 때문에 생긴 것이 아님을 확인하였다. 위의 결과들은 Bach2 유전자 결핍은 IgG로 클래스 전환된 자가항체의 자연 발생을 촉진하여 전신홍반루푸스 증상을 일으킨다는 것을 보여주며, 이 과정이 외부 항원이 침입 했을 때 만들어지는 항체 생성 경로와는 다르게 종자중심 비의존적인 경로를 통하여 생성된다는 것을 시사한다.