The Administration of P2Y12 Antagonist (P113) Attenuates Airway hyperresponsiveness and Airway Inflammation in an Ovalbumin (OVA) Specific Allergic Asthma Model

Abstract

Backgound and OBJECTIVE: Leukotriene E4 contributes to airway inflammation by interacting with P2Y12 receptor as well as type 1 and 2 cysteinyl leukotriene receptors. We investigated the effects of P113, a P2Y12 receptor antagonist, on airway inflammation in a mouse model of allergic asthma. MATERIALS AND METHODS: Sensitized BALB/c mice were intragastrically treated withP113(30mg/kg) 30 minutes before OVA challenge. Airway responsiveness (AHR), cell composition and cytokine levels in bronchoalveolar lavage (BAL) fluid were evaluated.Human eosinophil EOL-1 cells were treated with LTE4 with or without pre-treatment of P113. Intracellular expression of ECP was evaluated by Western blot, secreted levels of ECP in cell culture supernatant were measured by ELISA. RESULTS: P113 treatment decreased AHR to methacholine and airway inflammatory cell numbers in BAL fluid following OVA challenge (P< 0.01, respectively), attenuated the levels of Th2 cytokine such as Interleukin(IL) -4, IL-5 and IL-13, but not Th1 cytokine in the BAL fluid. The numbers of inflammatory cells in peribronchial and perivascular areas as well as mucus-containing goblet cells weredecreased inP113treated mice compared to vehicle group (P <0.01). LTE4 stimulation decreased intracellular expression but increased secretion of ECP from EOL-1 cells, which was abolished by P113 pre-treatment. CONCLUSION: P113, a P2Y12 receptor antagonistcould prevent the development of AHR, airway inflammation, and cytokine production in allergen challenged mice, affect the activation and function of eosinophils, suggestingthat it may be a novel therapeutic target for asthma treatment.

연구배경 및 목적: 류코트리엔 (LT) E4 는 P2Y12 수용체와 상호작용을 할 뿐만 아니라 제 1 형과 2 형 시스테이닐 류코트리엔 수용체에 의해 기도 염증에 기여한다. 우리는 알레르기 천식 마우스 모델의 기도 염증에 P2Y12 수용체 길항제인 P113 의 효과를 조사하였다. 재료 및 방법: Ovalbumin (OVA)으로 감작시킨 마우스에 P113을 30mg/kg 의 농도로 OVA 를 흡입시키기 30 분 전에 처리하였다. 기도과민성과 기관지 폐포 세척액에서 세포를 구분하고 사이토 카인의 양을 측정하였다. 사람의 호산구 세포인 EOL-1 에 P113 을 전처리 한 군과 아닌 군으로 나누어 각각 LTE4 를 처리하였다. Western blot 분석법을 통하여 세포 내 호산구 양이온 단백질 (ECP)의 발현을 측정하였고, 효소 면역 측정법 (ELISA)을 이용하여 세포 배양 상층액에서 분비된 ECP의 양을 측정하였다. 결과: P113 처리군에서 methacholine 에 의한 기도과민성과 기관지 폐포 세척액내의 기관지 염증 세포의 수가 OVA 단독 흡입군과 비교하여 통계적으로 유의하게 감소하였고 (P< 0.01), Th2 사이토카인인 인터루킨 (IL) -4, IL-5, IL-13 이 현저하게 감소하였지만 Th1 사이토카인은 차이가 없었다. 또한 P113 처리군에서 기관지와 혈관 주변의 염증 세포의 수와 배상 세포 (goblet cell)에서 분비되는 점막의 양이 현저하게 감소하였다 (P< 0.01). EOL-1 세포에서 P113을 전 처리한 군에서 LTE4 의 자극으로 인해 분비되는 ECP 의 양을 LTE4 단독 자극을 준 군과 비교하였을 때 현저하게 감소시켰다. 결론: P113 은 P2Y12 수용체의 길항제로써 기도과민성, 기도 염증, 사이토카인의 생산등을 감소시켰고, 또한 호산구의 기능과 활성을 감소시키므로 천식을 치료하는데 있어서 새로운 치료 약물로 제안될 수 있다고 생각한다.