배경: 아토피 피부염의 병인은 피부 장벽 이상과 복잡한 면역 경로를 발생하는 피부 염증반응 등 다양한 기전으로 설명된다. 따라서 아토피 피부염을 효과적으로 치료하기 위해서는 다양한 면역 경로를 조절하고 피부 장벽을 복원하는 치료제가 필요하다. 본 연구자들은 아토피 피부염 환자의 말초혈액단핵구에 대한 IFN-γ-전처치 유도만능줄기세포 분화 중간엽줄기세포에서 분비된 엑소좀의 면역조절 효과를 조사하고 그 기전을 밝히고자 하였다. 또한 IFN-γ-전처치 유도만능줄기세포 분화 중간엽줄기세포에서 분비되는 엑소좀의 면역조절 효과를 보이는 환자들의 임상적 특징을 확인하고자 하였다.
방법: 서울아산병원을 방문한 아토피 피부염 소아 16명과 건강한 소아 10명을 모집하여 연구를 진행하였다. 대상군의 아토피 피부염 중증도, 연령, 성별, 동반 질환, 총 IgE, 혈액 백혈구, 호산구를 포함한 임상 정보를 수집했다. 그리고 IFN-γ-전처치 유도만능줄기세포 분화 중간엽줄기세포에서 분비되는 엑소좀을 분리하여 치료에 이용하였다. 본 연구자들은 아토피 피부염 소아의 말초혈액단핵구에서 엑소좀에 의한 mRNA와 사이토카인의 변화를 조사하고 엑소좀 처리 전후의 사이토카인 수치를 비교하였다. 또한 사이토카인이 감소된 소아와 감소되지 않은 소아의 임상적 특징의 차이를 조사하였다.
결과: 아토피 피부염 6명 소아의 말초혈액단핵구에서 엑소좀 치료 후 mRNA 발현에 변화를 보인 유전자는 retinitis pigmentosa 9, thioredoxin domain containing 12, guanylate binding protein 6, dihydrouridine synthase 4 like-B cell receptor associated protein 29, purinergic Receptor 6, thrombospondin type 1 domain containing 1, immunoglobulin superfamily member 22, CMT1A duplicated region transcript 4, LOC100129484, phospholipase A2 group IVB 였다. 그러나 아토피 피부염 전체 16 명 소아에서 엑소좀 치료 후 사이토카인의 변화를 비교하였을 때 유의한 차이를 보이지 않았다. 그리고 개별 아토피 피부염 소아에서 엑소좀 치료 후 사이토카인 수치가 감소한 비율을 조사했을 때 IL-13은 50.0% (8/16), IL-6는 31.3% (5/16), TNF-α는 43.8% (7/16) 였다. 또한 소그룹 분석에서 IL-6가 감소한 아토피 피부염 환자군은 감소하지 않은 아토피 피부염 환자군에 비해 log IgE (7.3±1.3 vs 5.2±2.1 KU/L) (P=0.069) 및 알레르기 비염 동반 비율(100.0% vs 45.5%) (P=0.093)이 더 높은 경향을 보였다.
결론: 아토피 피부염 소아의 말초혈액단핵구에서 엑소좀 처리 후 다양한 유전자 발현의 변화를 증명하였다. 그러나, 엑소좀은 아토피 피부염과 관련된 사이토카인을 변화시키지 못했다. 이는 좀 더 다양한 실험 방법, 투여 용량 방법을 통해 후속 연구를 통해 좀더 탐구해 보아야할 필요가 있다. 소그룹 분석에서 엑소좀 치료에 대한 면역 조절 반응이 있는 소아는 반응이 없는 소아보다 총 IgE와 알레르기 비염 비율이 더 높은 경향을 보였다. 이러한 결과는 엑소좀 치료에서 치료에 반응하는 그룹을 선별할 필요가 있음을 시사한다.