면역기능평가가이드라인

Download Report

Transcript 면역기능평가가이드라인

한국 건강기능식품의 면역기능평가 가이드라인 손 동 화 한국식품연구원

발표내용

서 론

- 개 요 - 면역기능에 영향을 미치는 요인 

식품의 면역조절작용 평가기준

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준 - 시험대상자 - 시험설계 - 바이오마커 2. 알레르기 관련 면역조절 평가기준 - 시험대상자 - 시험설계 - 바이오마커 

맺는 말

개 요

   건강기능식품과 면역기능 면역증진 식품: 노령, 스트레스, 영양불균형 질병(암, 당뇨병, 골수이식, 감염증)   면역저하 면역저하 알 레 르 기 개 선 식 품 : 아 토 피 피 부 염 , 알 레 르 기 성 비 염 , 기관지천식, 식품알레르기 면역기능평가의 인체적용시험 In vivo, Ex vivo, In vitro 검 토 요 망 : 대 상 자 선 정 , 시 험 설 계 , 바 이 오 마 커 선 택 , 평가기준 등 (2008) 식약청, 영양기능식품기준과 : 사 람 을 대 상 으 로 하 는 “ 식 품 의 면 역 기 능 평 가 가이드라인”을 제시함 (예시) : 무 작 위 배 정 (Randomized controlled trial) 시 험 에 서

개 요

 관련자료 및 작업  ① 유럽/일본의 연구 “ 면역관련 기능성평가 가이드라인”을 기초로 ② 2004년 식약청 “ 건강기능식품의 기능성시험 가이드”를 참고 거침.

강경선 서울대학교 수의학과 ③「건강기능식품 면역기능평가 자문위원회」의 검토를 김규언 연세대학교 의과대학 노재열 성균관대학교 의과대학 박해심 성승용 권오란 손동화 아주대학교 의과대학 서울대학교 의과대학 이화여자대학교 식품영양학과 한국식품연구원

개 요

 본 가이드라인에서 식품 섭취에 의하여 기대되는 면역 기능을 둘로 나누어 정리함.

(1) 저하된 면역의 증강을 목적으로 하는 것 (2) 민감해진 면역반응(알레르기)을 조절해주는 것    European Journal of Nutrition 43(Suppl 2):II/118-II/173 (2004) 식품의 면역조절 작용의 평가 기준서, 일본 식품면역학회 (2007) 건강기능식품 기능성 시험 가이드, 식품의약품안전청 (2004)

면역기능에 영향을 미치는 요인

면역기능에 영향을 미치는 요인

① 유전적 요인 및 환경적 요인 사전노출경험, 예방접종 ② 나이 성인: 항원특이적 세포성/체액성 면역 유아: 선천적 면역 노인: 면역기능 저하(일반적), 면역기능조절 장애 ③ 성별 Estrogen, Progesterone / 생리, 임신  면역계에 영향 감염, 외상, 패혈증 등의 영향이 남녀간 차이 큼.

여성: 바이러스 감염저항성 큼 / 자가면역질환 위험 큼 Estrogen: 면역기능 증진 / Progesterone: 면역기능 억제

면역기능에 영향을 미치는 요인

④ 심리적 스트레스 자율신경계, 스트레스 호르몬  Catecholamine, glucorticoids 조절 영향  면 역 기 능 잠 재 적 만성적 정신 스트레스: 타액의 IgA 분비 감소 고강도 운동 격심한 운동   스트레스 호르몬 상승 일시적 면역기능 저하 ⑤ 영양상태 비만, 과영양 상태 영양결핍상태   염증 유발 선천성 후천성 면역 약화

면역기능에 영향을 미치는 요인

⑥ 식이습관 영양섭취, 음주, 결핍 등 미량 영양소 섭취부족  저 영 양 상 태 주 의 요 망 영양소 보충   면역 회복 신 생 아 , 식 습 관 장 애 , 습관성음주 ⑦ 질병 식품과 관련성 높은 질병: 천식, 동맥경과, 암, 크론병, 류마티즘, 식품알레르기 등 면역체계 한번 손상되면  자신조직까지 손상   만성적 염증, 자가면역질환으로 악화 : 이 경우에는 오히려 면역활성을 낮춤이 바람직 따라서, 건강기능식품의 (섭취에 의한) 면역기능을 평가할 때 이들에 대한 충분한 고려가 있어야 함.

발표내용

서 론

- 개 요 - 면역기능에 영향을 미치는 요인 

식품의 면역조절작용 평가기준

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준 - 시험대상자 - 시험설계 - 바이오마커 2. 알레르기 관련 면역조절 평가기준 - 시험대상자 - 시험설계 - 바이오마커 

맺는 말

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준

가. 시험대상자 (1) 건강한 성인의 면역체계 TH1 TH2   세포성 면역 / IFN-γ, IL-2  체액성 면역 / IL-4, IL-13 유도 탐식세포 등 활성화  B세포 항체생산 알레르기반응 T세포 CD28 T세포 CD28 IL-5  호산구 활성화 APC(항원제시세포) CD80 APC(항원제시세포) CD86   TH1 분화 TH2 분화 IFN-γ  IL-4  TH1증식 촉진, TH2증식 방해 TH2증식 유도, TH1증식 방해 Cytokine 환경  TH1/TH2 Balance 결정 IL-12: (TH1유도), 활성화된 APC가 주요급원 IL-4: NK cell, mast cell, 호산구 등에서 분비유도

T

H

1/T

H

2 Balance

 Environment surrounded by microbial components is effective only during early childhood.

역 = 세포성면 역 Cytokine IL-4 IL-5 IL-6 IL-10 IL-13 TNF-α CM-CSF IL-13 IL-2 IFN-γ TNF-α TNF-β CM-CSF IL-3 IL-12

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준

지표 하나의 약간 변화  임상적 의미 별로 NK cell 활성 증가: 감염방어와 상관성 높음 감염 증상에 관한 지표 확인되면  작용기전으로 인정가 능.

(2) 노인의 면역체계 노화  호르몬변화, 항원노출축적  다양함 TH1 cell, IgG, IgA, 세포성면역  감소 PGE 2 , TH2 계열  증가 Lymphocyte, Cytotoxic T cell, IL-2 합성 면역반응변화,  감소 CD4+ cell: 정상시는 그대로 유지 비특이적 면역은 변화 적음 / 염증반응 저영양 노인  감염증 위험  증가: 중요

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준

(3) 영유아의 면역체계 어른과 차이점: 면역체계의 미성숙 / 외부항원에 노출 낮음  후천성 면역의 불완전 (4) 운동선수의 면역체계 격심한 운동  감염에 민감해 짐 과격한 운동 스트레스 극심한 운동 직후   면역세포 수/ 능력의 감소 백혈구 수/ 염증성 사이토카인의 증가 (TNF-a, IL-1b, IL-6, IL-10, IL-1R antagonist, CRP 등) IL-6 증가지속  T세포의 IL-2, IFN-γ 분비감소  TH1/TH2균형변화: TH2우위로  세포내 방어기능 감소 심한 운동   대식세포의 MHC class II 발현 감소 항원제시능 감소 오랜기간 고강도 운동 지속  선천성/후천성 면역, 모두 저하

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준

나. 시험설계 좋은 결과얻기 위하여 중요함 나이, 영양상태, 성별, BMI도 중요한 요인 특히, BMI는 비만과 관련 – 염증가진 자 Background diet의 중요성  결과에 큰 영향 영양상태 ~ 면역상태 미량영양소 결핍시 – 비타민 복용 음주, 유산균섭취, 운동, 흡연   면역기능개선 효과 큼 면역기능에 영향 측정할 지표의 차이없는 사람/ 감염성 질병없는 사람을 대상으로, 적절한 대상자 선정, 대조군의 설정, 무작위 배정.

혈액 채취시간, 채취이전의 공복시간, 계절영향 조절, 적절한 기간 식 품 섭 취 에 의 하 여 바이오마커(생화학지표) 다 음 의 면 역 기 능 관 련

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준

다. 바이오마커 면역기능 측정: 조직수준, 세포수준, 작용기전 등 다양함 In vivo  백신/ 미생물 사용한 시험 Ex vivo: 바이오마커  임상적의미 명확도(~), 민감도 높음, 작용기전 관련 정보제공 혈액의 변화 직접관찰  생체내 진행반응을 반영 Circulating factor: 총 Ig, 보체, acute-phase 단백질, 사이토카인, 사이토카인 수용체 면역세포: 백혈구, 임파구 등 (1) 생체내 반응의 확인 - 백신에 대한 반응 백신에 대한 특이항체 측정 DTH반응, 백혈구증식, 사이토카인 측정  세포성면역 확인

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준

- DTH반응 (지연형 과민반응) 항원의 피하접종  국소적 세포성 면역반응 관찰함 면역반응의 기억을 최소화 가능 가령에 따라 감소 / 수술환자의 생존율과 밀접한 관련 (2) Ex vivo 면역반응 선천성 면역 후천성 면역

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준

○ 선천성 면역기능 ① Phagocyte activity: 외부 침입병원균의 제거에 매우 중 요. ② NK cell activity: 바이러스, 세포내의 병원균의 방어에 중요.

식품을 이용한 면역기능시험에서 가장 민감한 지표. ③ Monocyte-derived mediators: 감염 발생시 활성화됨.

PBMC의 상등액이나 전체 혈액세포를 LPS 등으로 자극 시 생성됨. IFN-γ 등을 ELISA로 측정함. ④ 항원제시기능 (APC, Antigen presenting cell function): Monocyte, macrophage, dendritic cell은 APC로 작용  후천성 면역에서도 중요한 역할을 함.

Macrophage의 TLR(Toll Like Receptor)가 특정probe를 탐지  co-stimulatory molecule(CD80/86)과

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준

○ 후천성 면역기능 ① Lymphocyte proliferation: 임파구의 활성화/증식은 ex vivo에서 con A나 PHA로 자극한 후 측정함.

임파구의 증식은 면역기능 확인에 종종 사용되는 방법. ② Lymphocyte activation: 임파구의 활성화는 표지 단백 질을 측정하여 확인가능. 혈액을 채취하여 측정할 수도 있으 나, 위의 경우처럼 자극원을 사용하여 ex vivo에서 측정가능.

③ Lymphocyte-derived mediators: 사이토카인의 농도가 세포의 활성을 의미. TH1은 일반적으로 IL-2, IFN-γ를 생산하고, TH2는 IL-4, IL-5, IL-13을 생산함. 또한 regulatory T세포는 IL-10과 TGF-β를 생산함.

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준

T세포의 기능 확인하기 위해 임파구를 배양하고  자극 후 배양액 중 사이토카인의 함량을 측정. TH1, TH2, regulatory T cell의 기능을 모두 확인위하여  사이토카인 클러스터가 분석되어야 함. ④ Antibody production: B세포의 기능 확인  ex vivo에서 항체의 생산을 측정함.

혈액에서 측정할 수 있으나, ex vivo에서 세포를 배양하여 LPS(mitogen)로 자극 후 측정  많은 정보 획득가능.

2. 알레르기 관련 면역조절 평가기준

가. 시험대상자 알레르기 (allergy) = ‘ 이물질에 대한 신체의 잘못 변화된 능 력’  ‘다양한 무해 항원에 대한 면역계의 반응으로 발생하는 질병’ 알레르기는 I형부터 IV형까지의 네 가지 유형으로 분류.

대표적 : 아토피피부염, 꽃가루 알레르기, 알레르기성 비염  혈중 IgE농도 상승, 염증성 사이토카인의 함량 증가, 알레르기 증상관련 세포표면항원이나 케모카인의 발현 증가.

2. 알레르기 관련 면역조절 평가기준

(1) 알레르기성 비염 꽃가루와 같은 항원    비강점막 하 비만세포들을 활성화 단백 함유물질을 분비  화분이 비강통로의 점막을 통 과 하여 확산해 들어감 증상: 심한 가려움과 재채기, 국소적 부종, 전형적으로 호산 구가 풍부한 비분비물 (콧물), 히스타민 분비에 의한 비자극 등 (2) 기관지 천식 하부기도 점막 아래 비만세포의

알레르겐에 의한

활성화에 의함.

 수초 내에 기관지를 수축시키고 수분과 점액의 분비를 증가  폐내에 흡입공기를 잡아 가두어 심하게 진행되면 호흡

2. 알레르기 관련 면역조절 평가기준

(3) 아토피피부염 표피나 진피로의 알레르겐 침입 유발.

 피부 비만세포의 활성 화  히스타민 등 분비  즉시 혈관투과성 국소적 증가 수분의 혈관외 이동, 부종유발   국소적인 알레르기 반응

2. 알레르기 관련 면역조절 평가기준

비만세포 활성화  신경축삭반사에 의해 국소신경말단으로 부터 화학물질의 분비자극  결체조직의 혈관확장  주변피부 붉게.

오래 지속되는 염증반응은 주로 아토피가 있는 소아에서 발 생함.

습진 (eczema) 혹은 아토피피부염 = 만성염증반응 TH2 세포들과 IgE가 관여함.

2. 알레르기 관련 면역조절 평가기준

(4) 식품 알레르기 알레르겐을 섭취하면 주로 두 가지 형의 알레르기 반응 유 발됨.

- 위장관 점막 비만세포의 활성화  상피세포를 통한 수분 소실 과 평활근의 수축  설사와 구토가 유발됨.

- 혈류 내로 이동한 알레르겐 결체조직 비만세포의 활성화   진피와 피하조직내에 있는 두드러기 발생. 나. 시험설계 알레르기의 종류에 따라 시험방법, 판단기준 등을 다르게 사용.

또한, 관여하는 신체 내의 기관에 따라 다른 지표를 사용함.

알레르기 관련한 인체적용시험에서는 임상적 지표에서 1가 지

2. 알레르기 관련 면역조절 평가기준

다. 바이오마커 (1) 임상지표 다음 임상평가지표가 활용되고 있음. 섭취후 임상증상의 개선이 따르지 않으면 의미가 적음.

알레르기 종류 임상지표 아토피피부염 SCORAD 점수 알레르기성 비 염 기관지 천식 식품 알레르기 비염 증상 점수, 항원 비내 유발 검사 기관지 천식 증상 점수 식품 경구 부하 시 험 평가기준 식품X를 섭취시 SCORAD score가 저하한다. 식품X를 섭취시 비염증상 score (/항원 비내 유발 검 사 반응)가 저하한다. 식품X를 섭취시 기관지천식증 상 score가 저하한다. 식품X를 섭취시 음식 부하 시 험 반응의 역치가 상승한다.

2. 알레르기 관련 면역조절 평가기준

(2) 혈액검사 ○ 혈청 총 IgE 항체: 일반적으로 총 IgE치가 높아져 있음. ○ 항원특이적 IgE 항체: 일반적으로 특이 IgE치가 높아져 있음. ○ 항원-특이매체유리(Antigen-specific mediator release) 검사 : 알레르겐(특이항원)에 의한 비만세포의 활성화  히스 타민, prostaglandin(PG), leukotrien(LK) 등 유리  직접 증상을 유발/ 혹은 호산구 등 염증세포의 유입을 유도  활성화된 이들 세포가 물질 방출  염증반응의 지속. ① 호염기구 히스타민 유리능 검사: 어떤 allergen에 대한 감작 여부를 in vitro에서 검사하는 방법. ② CAST(Cellualr allergen stimulation test)-ELISA:

Histamine, Tryptase

알레르겐 IgE LTB4 LTC4 PAF PGD2

APC

Pathogenesis of Allergy

Allergen

Naive CD4 + T cell

IL-4,13 Th2

Eosinophil

Allergy

IL-5

Mast cell

B cell

IgE antibody

2. 알레르기 관련 면역조절 평가기준

○ 염증의 표지자 ① 호산구 수 (eosinophil count) : 일반적으로 말초혈내 호산 구 수가 증가할수록 염증반응이 심함. 호산구 증가가 반 드시 IgE가 개입된 알레르기를 의미하지는 않음. ② 혈청내 유리된 매체 검사 : 호산구의 과립내에 존재하는 면 ECP(eosinophil cationic protein)는 호산구가 활성화되 분비됨. 알레르기 염증반응에서 가장 중요한 마커임.

○ 혈액 내 사이토카인 검사 IgE를 포함한 모든 알레르기성 면역반응은 알레르겐에 특이적 인 T세포 때문임. 혈액내 사이토카인을 분석함로써 T세포의 상태를 알 수 있

발표내용

서 론

- 개 요 - 면역기능에 영향을 미치는 요인 

식품의 면역조절작용 평가기준

1. 저하된 면역의 증강기능 평가기준 - 시험대상자 - 시험설계 - 바이오마커 2. 알레르기 관련 면역조절 평가기준 - 시험대상자 - 시험설계 - 바이오마커 

맺는 말

맺는 말

      건 강 기 능 식 품 을 섭 취 한 사 람 에 게 서 면 역 조 절 기 능이 발현되는지를 평가하는 것은 과학적인 근거에 기초하여야 한다.

본 가이드라인에서 면역기능개선 대상자를 크게 둘로 나누었으며 [ “ 면 역 활 성 이 저 하 된 사 람 ” & “ 알 레 르 기 환 자 ” ], 인체적용시험에 대하여 정리하였다.

구 체 적 인 인 체 적 용 시 험 을 위 하 여 는 면 역 기 능 식 품의 개발목적에 부합되는 적절한 시험설계가 요망된다.

즉 , 시 험 대 상 자 , 시 험 기 간 , 시 험 자 수 , 바 이 오 마 커 , 평 가 기 준 을 사 전 에 결 정 하 여 무 작 위 배 정 (RCT) 시험방식으로 행하여야 한다.

본 가 이 드 라 인 에 서 제 시 한 점 들 은 예 시 이 며 , 향 후 평가기준의 구체화 (정량화, 객관화), 그리고 (시험결과와 실제활성 간의) 높은 상관성 근거제시 등이 요망된다.

이를 위하여, 최신 연구동향의 검토 및 전문가 합의에 근거한 추가적 보완이 뒤따라야 한다.