THE EXPRESSION OF CATHEPSIN B AND CYSTATIN A IN ORAL LICHEN PLANUS

Abstract

Lichen planus is a chronic inflammatory mucocutaneous condition which affects the skin and oral mucosa. The etiology and pathogenesis of oral lichen planus (OLP) are uncertain. Currently, OLP is believed to be T-cell-mediated immune disease. Cathepsin B (Cat-B), a cysteine cathepsin protease and cystatin A (Cys-A), a protease inhibitor, are involved in the immune response of the body, and apoptosis of keratinocytes and immune cells. An imbalance between cathepsin protease and its inhibitor may be associated with OLP pathogenesis. The purpose of this study was to determine the expression of Cat-B and Cys-A in OLP compared to healthy gingiva (HG) by immunohistochemistry (IHC). There were 30 specimens investigated in each group. The evaluation was performed based on expression patterns, the number of staining cells and the intensity of Cat-B and Cys-A. The immunoreactive score (IRS) was used for interpretation and the data was analyzed with an unpaired t-test and a chi-square test.The results showed 100% of Cat-B and Cys-A expression in OLP specimens (30 cases), whereas the expression of Cat-B and Cys-A in HG was found in 29 and 28 specimens, respectively. The Cat-B expression pattern was found in the epithelium with granular dot-like characteristics in the nucleus and cytoplasm. An increase in staining intensity was observed in the basal cells. The expression of Cat-B in HG demonstrated a relatively consistent intensity in the epithelial layer. The mean percentage of Cat-B positive cells in OLP (53.69 ± 16.23%) was significantly higher than HG (29.47 ± 25.77%) (p <0.001). There was no difference in Cat-B intensity in these groups (p = 0.254). The IRS score of Cat-B in OLP was greater than HG (p = 0.014). Similarly, the expression of Cys-A in OLP was mainly exhibited in the nucleus and cytoplasm of epithelial layer. The high staining intensity was observed in the stratum corneum, stratum granulosum and stratum spinosum, but not the stratum basale. In addition, Cys-A expression pattern in HG was similar to OLP with a lower staining intensity in the basal cells. The mean percentage of Cys-A positive cells in OLP (63.47 ± 19.86%) was significantly greater than HG (56.85 ± 28.35%) (p <0.001). The staining intensity and IRS score of Cys-A in OLP were significantly higher than in HG (p = 0.018 and p =0.008 respectively). In conclusion, the expression of Cat-B and Cys-A in OLP were greater than in HG. Therefore, Cat-B and Cys-A may play a role in the pathogenesis of OLP. However, future studies are required to elucidate the association between Cat-B and Cys-A in OLP.

ไลเคนแพลนัสเป็นโรคเรื้อรังที่สามารถพบได้ทั้งที่ผิวหนังและเยื่อบุช่องปาก สาเหตุและการดำเนินโรคยังไม่ทราบแน่ชัด ปัจจุบันเชื่อว่าเกิดจากความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกันชนิดทีเซลล์เป็นสื่อ คาเทบซิน บีและซีสเตทิน เอ ซึ่งเป็นโปรติเอสและตัวยับยั้งโปรติเอส พบรายงานว่าเป็นองค์ประกอบหนึ่งในกระบวนการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันร่างกายและเกี่ยวข้องกับการตายแบบอะพอปโตซิสของเซลล์เยื่อบุผิวและเซลล์เม็ดเลือดขาว อาจเป็นไปได้ว่าหากมีการเสียสมดุลของการแสดงออกของคาเทบซินและตัวยับยั้งโปรติเอสที่อยู่ภายในเซลล์ อาจมีความเกี่ยวข้องกับกระบวนการเกิดโรคไลเคนแพลนัสในช่องปากได้ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการแสดงออกของคาเทบซิน บีและซีสเตทิน เอ ในรอยโรคไลเคนแพลนัสในช่องปากเปรียบเทียบกับเนื้อเหงือกปกติด้วยวิธีทางอิมมูโนฮีสโตเคมีโดยใช้ชิ้นเนื้อรอยโรคไลเคนแพลนัสในช่องปากและเนื้อเหงือกปกติกลุ่มละ 30 ชิ้น ทำการแปลผลโดยดูรูปแบบการแสดงออกของคาเทบซิน บีและซิสเตทิน เอ นับจำนวนเซลล์ที่มีการติดสีและประเมินระดับความเข้มการติดสีของคาเทบซิน บีและซีสเตทิน เอ รวมทั้งทำการแปลผลตามเกณฑ์ของ immunoreactive score (IRS) และวิเคราะห์ผลทางสถิติโดยใช้ทีเทสและไคสแควร์ (chi-square) ผลการทดลองพบการแสดงออกของคาเทบซิน บี และซีสเตทิน เอ ในรอยโรคไลเคนแพลนัสในช่องปากทุกราย แต่ในชิ้นเนื้อเหงือกปกติพบการแสดงออกของคาเทบซิน บีและซีสเตทิน เอ จำนวน 29 รายและ 28 ราย ตามลำดับ พบลักษณะการแสดงออกของคาเทบซิน บีในรอยโรคไลเคนแพลนัสในช่องปาก มีการติดสีส่วนใหญ่อยู่ในชั้นเยื่อบุผิวเป็นจุดพบทั้งในนิวเคลียสและไซโทพลาซึม โดยมีความหนาแน่นของการติดสีเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะเบซัลเซลล์ ซึ่งต่างจากเนื้อเหงือกปกติที่พบการติดสีเท่าๆกันในเซลล์กระจายทั่วทั้งชั้นเยื่อบุผิว โดยพบค่าเฉลี่ยร้อยละจำนวนเซลล์ที่มีการแสดงออกของคาเทบซิน บี ในรอยโรคไลเคนแพลนัสในช่องปาก (ร้อยละ 53.69±16.23) มากกว่าชิ้นเนื้อเหงือกปกติ (ร้อยละ 29.47±25.77) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p <0.001) ) อย่างไรก็ตามไม่พบความแตกต่างของความเข้มของการติดสีคาเทบซิน บี ระหว่างทั้งสองกลุ่ม (p =0.254) แต่พบระดับค่า IRS ของคาเทบซิน บี ในรอยโรคไลเคนแพลนัสในช่องปากมีค่ามากกว่าเนื้อเหงือกปกติ( p=0.014) สำหรับลักษณะการแสดงออกของซีสเตทิน เอ ในรอยโรคไลเคนแพลนัสในช่องปาก จะมีลักษณะการติดสีเข้มทั้งในนิวเคลียสและไซโทพลาซึมของเซลล์และพบระดับการติดสีเข้มอยู่ที่เซลล์เยื่อบุผิวโดยเฉพาะชั้นสตราตัมคอร์เนียม,สตราตัมแกรนูโลซัมและสตราตัมสไปโนซัมและติดสีจางลงในเบซัลเซลล์ ขณะที่เนื้อเหงือกปกติจะพบลักษณะการติดสีของซีสเตทิน เอเช่นเดียวกับรอยโรคแต่พบมีระดับการติดสีของเบซัลเซลล์จางกว่า โดยมีค่าเฉลี่ยร้อยละจำนวนเซลล์ที่มีการแสดงออกของซีสเตทิน เอ ในรอยโรคไลเคนแพลนัสในช่องปาก (ร้อยละ 63.47±19.86) มากกว่าชิ้นเนื้อเหงือกปกติ (ร้อยละ56.85±28.35) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p <0.001) รวมทั้งพบความเข้มของการติดสีของซีสเตทิน เอ และระดับค่า IRS ในรอยโรคไลเคนแพลนัสในช่องปากมากกว่าชิ้นเนื้อเหงือกปกติอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p=0.018 และ p=0.008 ตามลำดับ) จากการศึกษานี้สรุปได้ว่า พบการแสดงออกของคาเทบซิน บี และซีสเตทิน เอ ในรอยโรคไลเคนแพลนัสในช่องปากมากกว่าเนื้อเหงือกปกติ โดยอาจเป็นไปได้ว่าทั้งคาเทบซิน บีและซีสเตทิน เอ มีบทบาทในกระบวนการดำเนินโรคไลเคนแพลนัสในช่องปาก อย่างไรก็ตามในการศึกษานี้ ยังไม่สามารถสรุปความสัมพันธ์ระหว่างการแสดงออกของคาเทบซิน บีและซีสเตทิน เอ ในรอยโรคไลเคนแพลนัสในช่องปากได้จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมต่อไปในอนาคต