인공와우 이식에서 잔존청력 보존을 위한 약물 발굴
Drug discovery for residual earing preservation in cochlear implantation
초록/요약
배경 및 목적: 인공와우 이식은 고도/심도 난청 환자에게 소리를 전기신호로 변환하여 청신경을 자극하는 기기를 달팽이관에 이식하는 수술이다. 하지만 수술로 인한 외상으로 와우내 세포 손상, 염증반응 및 섬유화로 인해 잔존청력을 소실하는 경우가 있으며, 이를 최소화하기 위하여 임상적으로 스테로이드를 투여하는데, 스테로이드의 전신투여의 경우, 여러가지 약제 부작용이 발생할 수 있다. 본 연구는 인공와우 이식에 의한 잔존청력 손실의 예방을 목적으로 스테로이드를 대체할 수 있는 약제로 사포그릴레이트와 시알릴락토스의 발굴을 통하여 이 약물의 잔존청력 보존 효과를 평가하는 데 있다. 대상 및 방법: 실험동물로 기니피그 (220~250 g)를 사용하였고, 약물은 사포그릴레이트와 시알릴락토스를 사용하였다. 실험동물들은 수술만 진행한 군 (Control), 수술 후 사포그릴레이트 100㎕을 1 개월 투여한 군 (SPG-1004), 200㎕을 1개월 투여한 군 (SPG-2004), 수술 후 시알릴락토스 100㎕을 1 개월 투여한 군 (SL-1004), 200㎕을 1 개월 투여한 군 (SL-2004)으로 총 5군으로 무작위로 나뉘어 졌다. 기니피그 왼쪽 귓바퀴의 후방부위 1.5㎝정도를 절개하여bulla를 노출하고 구멍을 낸다 (bullostomy). Round window 입구의 niche를 노출시키고, round window membrane을 절개한 후 실리콘 전극을 삽입하였다. 약물 투여는 목 배부 (dorsal area)의 피하를 절개하여 약제를 주입한 Alzet osmotic pump를 이식하고, pump에 연결한 catheter를 bullostomy 입구에 위치시켰다. Pump의 종류에 따라 약물의 투여 기간 및 총 투여량의 차이를 보이게 되는데 청성뇌간반응검사를 통하여 달팽이관에 실리콘 전극만 삽입한 대조군과 전극 삽입 후 pump를 통해 약물을 투여한 실험군을 대상으로 1 일, 1 주일, 그리고 1개월의 잔존청력 보존 효과를 평가하였다. 사포그릴레이트와 시알릴락토스를 투여함에 따라서 염증성 사이토카인과 산화 질소 합성 효소의 변화를 실시간 중합효소연쇄반응 (qRT-PCR)로 분석을 진행하고 Hematoxylin & Eosin염색을 이용하여 달팽이관내의 조직학적 변화를 비교 분석하였다 결과: 수술 후ABR 검사를 한 결과, 전극을 삽입하고 나서 1 일차일 때는, 8 kHz, 16 kHz 그리고 32 kHz에서 대조군과 사포그릴레이트와 시알릴락토스를 투여한 실험군의 청력역치 이동 값 (threshold shift)은 30 dB이상으로 비슷한 값을 보였으나 32 kHz에서 SL-2004의 청력역치 이동값이 25 dB로 유의하게 낮은 값을 알 수 있었다. 수술 후1주일차 8kHz에서 대조군은 30 dB이상으로 청력역치 이동값은 증가하였고, 나머지 주파수에서 실험군은 대조군보다 낮은 청력역치 이동값을 보였고 특히, SL-2004은 10 dB이하로 유의하게 낮은 값을 보였다. 수술 후 1 개월 때 전체 주파수에서 대조군에 비해 실험군은 유의하게 낮고, SL-2004군의 경우 대부분 정상 청력으로 회복되는 것을 알 수 있었다. 이 결과를 통해서 사포그릴레이트와 시알릴락토스를 투여한 그룹에서 잔존청력이 보존된다는 것을 확인할 수 있었다. 실시간 중합효소연쇄반응의 변화 분석으로 염증성 사이토카인과 산화 질소 합성 효소의 변화를 확인하였을 때 대조군보다 실험군에서 유의하게 낮은 gene expression level 값을 알 수 있었다. Hematoxylin 과 Eosin을 이용하여 조직 염색을 하여 기저부의 고실계 부분에서 염증세포 침윤과 섬유화 등의 변화가 전극만 삽입한 대조군보다 실험군에서 작았다. 결론: 인공와우 수술 시 round window를 통한 달팽이관 내로 사포그릴레이트와 시알릴락토스를 직접 투여하므로서 잔존청력의 보존과 조직적 변화의 감소를 유도할 수 있음을 확인하였다. 앞으로 인공와우 이식수술에 있어 잔존청력을 보호하는 효과적인 약물로 개발 및 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
more목차
Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 실험재료 및 방법 4
A. 실험동물 및 약물투여 4
B. 청성뇌간반응 (Auditory Brainstem Response, ABR) 6
C. 전극 삽입 수술 7
D. 실시간 중합효소연쇄반응의 변화 분석 9
E. 조직 염색 및 정량적 평가 12
F. 통계 12
Ⅲ. 결과 13
A. 전극 삽입 수술 후 약물 투여에 대한 청성뇌간반응검사 (ABR) 13
B. 염증성 사이토카인과 산화 질소 합성 효소의 변화 분석 16
C. 달팽이관 세포의 조직학적 변화 19
Ⅳ. 고찰 21
Ⅴ. 결론 25
참고문헌 26
ABSTRACT 31
