Macrophage characteristics do not correlate with clinical outcomes in exacerbations of neutrophilic asthma
본 연구는 호중구 성향의 천식 악화 시 가래 내 단핵구와 폐포 대식세포가 증가함에도 불구하고, 이러한 대식세포의 수나 면역 표현형 모두 폐 기능이나 증상 점수와 같은 임상적 결과와 상관관계를 보이지 않는다는 것을 입증한다.
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천식은 폐의 기도가 염증이 생기고 좁아져서 숨을 쉬기 어려워지는 흔한 질환입니다. 천식을 가진 많은 사람들은 알레르기 반응에 의해 유발되는 유형을 앓고 있지만, 상당수의 사람들은 호중구(neutrophil)라고 불리는 특정 유형의 백혈구에 의해 염증이 지배되는 다른 형태의 천식을 경험합니다. 이러한 호중구 중심의 공격은 종종 바이러스 감염이 심한 악화(flare-up)를 일으킬 때 발생하며, 알레르기 유형보다 치료하기가 더 까다로울 수 있습니다. 폐 내부에는 대식세포(macrophages)라고 불리는 또 다른 면역 세포 그룹이 있습니다. 이 세포들을 폐의 '청소 부대'라고 생각해보십시오. 이들은 풍부하게 존재하며, 염증이라는 불길에 기름을 붓거나 혹은 잔해와 죽은 세포들을 치워줌으로써 불을 끄는 역할을 할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 과학자들은 심한 천식 발작 중에 나타나는 이 청소 부대의 행동이나 숫자가 왜 어떤 사람들은 빠르게 회복하는 반면 어떤 사람들은 고전하는지를 설명할 수 있는지, 혹은 이들이 얼마나 심한 공격이 닥칠지에 대한 경고 신호 역할을 할 수 있는지 오랫동안 궁금해해 왔습니다.
몬트리올의 맥길 대학교 헬스 센터 연구진은 이 질문을 직접 조사하기로 결정했습니다. 그들은 현재 심한 천식 발작을 겪고 있는 성인 39명을 모집했습니다. 이 그룹은 가래에서 발견된 염증 유형에 따라 두 가지 범주로 나뉘었습니다. 21명은 호중구가 풍부한 유형이었고, 18명은 세포가 매우 적은 것으로 알려진 저과립구성(paucigranulocytic) 천식이었습니다. 연구진은 환자들을 단 한 번만 관찰한 것이 아니라, 한 달 동안 밀착 추적하며 발작 시작 시점과 2주 및 4주 후에 호흡 능력, 증상, 그리고 염증 수치를 수집했습니다. 각 방문 시마다 그들은 현미경으로 대식세포를 관찰하고 이들의 유전적 활동을 분석하기 위해 가래 샘플도 함께 채취했습니다.
연구는 두 환자 그룹이 실제로 세포 구성 면에서 서로 다르다는 것을 확인하며 시작되었습니다. 예상대로, 호중구가 풍부한 천식을 가진 그룹은 가래 내에 유의미하게 더 많은 호중구를 가지고 있었던 반면, 다른 그룹은 더 많은 대식세포를 가지고 있었습니다. 연구진은 또한 호중구 그룹이 평균적으로 연령대가 더 높다는 사실도 발견했습니다. 그러나 환자들이 느끼는 상태와 폐 기능이 어떻게 작동하는지를 살펴보았을 때, 두 그룹은 매우 유사한 경로를 따랐습니다. 두 그룹 모두 발작 기간 동안 감소된 폐 기능으로 시작했으며, 이후 4주 동안 꾸준한 개선을 보였습니다. 증상의 심각도와 회복 속도는 환자가 어떤 유형의 염증을 가졌는지와 관계없이 본질적으로 동일했습니다.
연구진은 다음으로 대식세포 자체에 주의를 돌려, 이 세포들의 숫자나 특정한 특성이 환자의 회복과 일치하는 방식으로 변화하는지 질문했습니다. 그들은 다양한 유형의 대식세포를 세어보았고, 이 세포들이 공격적으로 행동하고 있는지 아니면 치유를 시도하고 있는지를 나타낼 수 있는 특정 표지자(marker)들을 확인했습니다. 또한 연구진은 대식세포가 죽은 세포들을 성공적으로 잡아먹고 있는지, 즉 염증을 해소하는 과정을 돕고 있는지도 살펴보았습니다. 연구 시작 시점에 두 그룹 사이에서 특정 대식세포 유형의 수에 차이가 있다는 것을 발견하기는 했지만, 이러한 차이는 환자의 건강 상태를 설명해주지는 못했습니다. 대식세포의 수는 공격의 심각도를 예측하지 못했으며, 환자의 호흡이 얼마나 빨리 개선될지도 예측하지 못했습니다. 연구진이 세포의 유전적 활동을 분석하여 대식세포가 치유 또는 염증과 관련된 특정 유전자를 활성화하는지 확인했을 때조차, 이러한 유전적 패턴과 임상적 결과 사이의 연관성은 발견되지 않았습니다.
결론적으로, 이 연구는 대식세포가 심한 천식 발작 중에 존재하고 활성화되어 있음에도 불구하고, 이들의 구체적인 숫자나 즉각적인 유전적 행동이 단기적인 환자의 경과를 나타내는 신뢰할 만한 지표가 되지 못한다는 점을 시사합니다. 연구진은 한 달 동안 대식세포가 변화하였고 그 행동 또한 두 종류의 천식 사이에서 약간의 차이를 보였지만, 이러한 변화는 환자의 호흡 점수나 증상 보고와 상관관계가 없음을 발견했습니다. 이는 대식세포가 훨씬 더 크고 복잡한 시스템의 일부분일 뿐임을 암시합니다. 천식 공격의 심각도와 회복 속도는 단순한 대식세포 청소 부대의 풍부함이나 상태보다는 기도 근육의 수축이나 점액 생성과 같은 다른 요인들에 의해 좌우되는 것으로 보입니다. 이 연구 결과는 이러한 세포들만을 관찰하는 것만으로는 천식 악화의 경과를 예측하기에 충분하지 않을 수 있음을 나타내며, 이러한 공격의 전체 그림을 이해하기 위해서는 단일 유형의 세포가 아닌 폐라는 전체 생태계를 살펴보는 것이 필요함을 보여줍니다.
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