Serum Specific IgG to Cytokeratin : A Useful Serologic Marker for Toluene Diisocyanate-Induced Asthma

Abstract

PURPOSE: Although specific IgE and IgG to isocyanate-HSA conjugate has been used to predict specific bronchoprovocation test results, they are not sensitive enough for the diagnosis of patients with toluene diisocyanate (TDI)-induced asthma. We evaluate the clinical significance of specific IgG to three major epithelial cytokeratins (CK)-CK8, CK18, and CK19-in 66 patients with TDI-induced asthma (group Ⅰ), compared with three control groups: 169 asymptomatic exposed subjects (group Ⅱ), 64 patients with allergic asthma (group Ⅲ), and 123 unexposed healthy control subjects (group Ⅳ). METHODS: Serum-specific IgG to human recombinant CKs were measured by ELISA, and ELISA inhibition tests were done. The existence of these antibodies was confirmed by IgG immunoblot analysis. Specific IgE and IgG to TDI-HSA conjugates were measured in the same set of the patients by ELISA. RESULTS: The prevalences of serum specific IgG to CK18 and CK19 in group I were highest (26.2% each), followed by that of CK8 (18.5%) and these were significantly higher than those in the other three groups (p < 0.0001). Results of the ELISA inhibition test showed significant inhibition with addition of each CK in a dose-dependent manner. The sensitivity and positive predictive value of specific IgG to CK18 and CK19 were higher than those of specific IgE and IgG antibodies to TDI-HSA conjugate. No significant associations were found between specific IgGs to three CKs and the prevalence of specific IgG and IgE to TDI-HSA conjugate. CONCLUSION: These results suggest that serum specific IgG to CK18 and CK19 can be used as a serologic marker for identifying patients with TDI-induced asthma among exposed workers.

목적: TDI 천식은 국내에서 가장 흔한 직업성 천식으로 유병율이 2~13%에 달한다. 그러나 많은 연구에도 불구하고 아직까지 정확한 병인기전이 밝혀지지 않았으며, 병력청취와 천식유발시험 외에 혈청학적인 진단의 지표가 확립되지 않은 상태이다. 이에 저자들은 TDI 천식의 진단에 있어 기도 상피세포에 존재하는 사이토케라틴 (CK8, CK18, CK19)에 대한 특이 IgG 항체가 지니는 진단적 유용성을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: TDI 천식 환자 66명과 TDI에 노출되었으나 증상이 없는 근로자 169명, 집먼지진드기에 감수성인 알레르기 천식 환자 64명, 그리고 정상 대조군 123명을 대상으로 하였다. TDI 천식은 TDI 기도유발시험으로 진단하였다. 세 사이토케라틴 (CK8, CK18, CK19)에 대한 특이 IgG 항체를 효소면역법 (ELISA)으로 측정하였고, 사이토케라틴에 대한 특이 IgG 항체를 각각에 대한 효소면역 억제시험 (ELISA inhibition test)과 면역블롯법 (immunoblot)으로 확인하였다. 결과: TDI 천식 환자군에서 CK18과 CK19에 대한 특이 IgG 항체의 양성율이 각각 26.2%로, CK8에 대한 특이 IgG 항체의 양성율 18.5%에 비해 높았다 (p < 0.0001). 정상 대조군 뿐만 아니라 알레르기 천식군 및 무증상 TDI 노출군에 비해서 TDI 천식 환자군에서 세 사이토케라틴에 대한 특이 IgG 항체가와 양성율이 통계적으로 유의하게 높았다. TDI 천식 환자에서 사이토케라틴에 대한 특이 IgG 항체의 양성 유무와 TDI 인혈청 알부민 접합체에 대한 특이 항체 (IgE와 IgG) 및 항핵항체, 흡연, 아토피의 유무 등과는 유의한 상관관계가 없었으며, CK18과 CK19에 대한 특이 IgG 항체의 민감도 및 양성예측치가 TDI 인혈청 알부민 접합체에 대한 특이 항체의 것 보다 높게 나타났다. 결론: CK18과 CK19에 대한 혈청 특이 IgG 항체가 TDI에 노출 된 근로자 중에서 TDI 천식 환자를 확인하는데 유용한 혈청학적 지표로 이용 될 수 있을 것으로 생각되며, 향후 이들 사이토케라틴에 대한 특이 IgG 항체가 TDI 천식의 병인기전에 어떻게 관여하는지에 관한 연구가 필요하다.