갑상선 종양에서 3p14, 7q31, 9p21, 17p13 염색체에서의 이형접합 소실의 의의

Abstract

[한글]

(연구 목적) 최근 갑상선 종양 발생은 증가 추세에 있으며, 수술전 진단과 예후 판정이 임상적으로 중요하다. 갑상선 악성 종양의 발생에 대한 다양한 분자종양학적, 종양생물학적 연구가 많이 이루어졌으나, 다른 장기에 비하면 아직까지 체계적인 분자종양학적인 연구가 매우 미진한 상태이다. 특히 p16, p53, FHIT(fragile histidine triad) 유전자같이 대다수 장기의 암종에서 많이 연구되고 발암 과정에서 중추적인 종양억제 유전자들로 알려진 유전자들을 대상으로 한 유전적 변이에 대한 연구는 갑상선 종양에서는 거의 드문 실정이다.

이에 본 연구에서는 갑상선암의 발생과 진행에 있어 종양억제 유전자의 이형접합 소실(LOH)의 검출 양상을 파악해 보고 이를 통해 LOH가 갑상선암의 신뢰성 있는 표지자로서 역할을 할 수 있는 지를 알아보고자 하였다. 갑상선 종양을 대상으로 암억제유전자인 p16INK4A, p53, FHIT의 각각의 위치에 해당하는 9번, 17번, 3번 염색체를 비롯해서 최근 세포성장을 조절하는데 그 중요성이 인식된 Hepatocyte growth factor/met signalling pathway와 관련된 7q31 염색체 좌위에서의 LOH를 검출하고, 이 결과를 병리학적 소견과 비교하였다.

(재료 및 방법) 외과 수술적으로 적출된 갑상선 종양 조직 100례(결절성 증식 20례, 여포 선종 20례, 미소 침윤 여포상 암종 10례 및 유두상 암종 50례)를 대상으로 3p14, 7q31, 9p21 및 17p13 염색체에서의 LOH를 분자생물학적 방법을 사용하여 검출하였다. 포르말린에 고정되고 파라핀 블록에 포매된 종양과 정상 조직에서 유전자를 추출하였고, 시발체가 되는 microsatellite 표지자는 염색체 좌위 3p14상의 표지자 D3S1300, D3S1067, 7q31상의 D7S486, D7S655, 9p21상의 D9S162, D9S104 및 17p13상의 TP53, D17S796 등 총 8개를 사용하여 중합효소 연쇄반응(PCR)을 실시하였다. PCR 산물을 얻어 다형성 분석을 시행하였다.

(결과) 8개 표지자로 검출된 LOH를 보인 증례는 결절성 증식에서는 단 한 예도 없었으며, 여포 선종에서 45%, 여포상 암종 90%, 유두상 암종 84%이었고, 비암종에 비해 암종에서 높은 검출률을 보였다. 염색체 3p14에서의 LOH 검출률은 여포 선종, 여포상 암종, 유두상 암종에서 각각 10.5%, 33.3%, 30.4%이었으며, 9p21에서의 LOH 검출률은 각각 6%, 44.4%, 47.8% 및 17p13에서의 LOH 검출률은 각각 0%, 40%, 45.8%로서 염색체 3p14, 9p21, 17p13에서의 LOH 검출률은 악성 종양에서 양성 종양과 비교하여 의의있게 높았다. 한편, 염색체 7q31에서의 LOH는 여포 선종, 여포상 암종, 유두상 암종에서 각각 31.6%, 66.7%, 4%에서 검출되어 여포 선종 및 암종에서 특이적으로 높은 LOH 검출률을 보였다. 유두상 암종의 3p14, 7q31, 9p21, 17p13 염색체에서의 LOH 검출은 성별, 연령, 종양의 크기 및 종양내에 형성된 림프 색전의 유무와는 상관관계가 없었으며, 종양의 분화도에 따른 경우 9p21, 17p13 염색체에서의 LOH는 저분화성 암종에서 의미있게 높은 검출률을 보였다. 통계학적인 유의성은 없었지만, 갑상선외 종양 침범이 있는 경우 3p14, 17p13 염색체에서의 LOH 검출이 높게 검출되는 경향을 보였으며 17p13 염색체의 경우 비전이성에 비해서 전이성에서 높은 검출의 경향을 보였다.

(결론) 이상의 결과를 토대로 3p21, 9p21, 17p13 염색체에서의 LOH는 갑상선 암종에서 유의하게 높게 검출되었고 9p21, 17p13 염색체에서의 LOH는 저분화성 유두상 암종에서 의의 있게 높게 검출되었다. 따라서 3p21, 9p21, 17p13 염색체에서의 LOH는 갑상선 종양에서 악성화 기전에 기여함을 시사하며, 양성 및 악성 종양의 감별에 유용한 지표로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 한편, 7q31에서의 LOH는 여포성 종양에서 특이적으로 높게 검출되어 여포성 종양 형성 기전에 관여할 것으로 추측되며, 임상적으로 여포성 종양과 유두상 암종과의 감별에 유용한 지표로 사용될 수 있을 것으로 보인다.

[영문](Purpose) Microsatellite alteration(MSA) such as loss of heterozygosity(LOH) has been reported as a novel mechanism of carcinogenesis and as a useful prognostic factor in many malignant tumors. LOH is known to be related with allelic loss of various tumor suppressor genes. Most thyroid nodular lesions are asymptomatic and difficult to detect early. Recently, much effort to elucidate genetic events as prognostic factor of the thyroid nodular lesions have been made. Although many tumor suppressor genes are known to be lost or mutated in a variety of thyroid tumors, the study of LOH mechanism as clinicopathological parameters in thyroid tumor is rare. Thus it is crucial to investigate the possible genetic abnormalities seen in LOH.

(Material & Method) One hundred thyroid tumor cases(20 nodular hyperplasias, 20 follicular adenomas, 10 follicular carcinomas and 50 papillary carcinomas) have been analyzed for the presence of LOH for chromosomes 3p14, 7q31, 9p21 and 17p13 allelic loss, using microsatellite markers and DNA obtained from formalin-fixed paraffin-embedded archival tissues. Each chromosome is related to FHIT(fragile histidine triad) gene, c-met gene, p16 gene and p53 gene. LOH was examined at eight microsatellite loci including D3S1300, D3S1067, D7S486, D7S655, D9S162, D9S104, TP53 and D17S796.

(Results) There was no detectable LOH in nodular hyperplasia. LOH on 3p14 was found in 10.5%, 33.3% and 30.4% of follicular adenomas, follicular carcinomas and papillary carcinomas, respectively. LOH on 7q31 was found in 31.6%, 66.7% and 4%, respectively. LOH on 9p21 was found in 6%, 44.4% and 47.8%, respectively. LOH on 17p13 was found in 0%, 40% and 45.8%, respectively. LOH results of 3p14, 9p21 and 17p13 showed statistically significant discrimination between benign tumor and malignant tumor. Also, LOH on 7q31 was specific to follicular tumors. LOH results of 9p21 and 17p13 correlated well with poorly-differentiated tumors. LOH results of 3p14 and 17p13 were more frequently detected in papillary carcinoma with metastasis and extrathyroidal tumor invasion, but this was not statistically significant.

(Conclusion) These results suggest that microsatellite alterations on various chromosomes such as 3p14, 9p21 and 17p13 may independently contribute to the malignant transformation of follicular cells and malignant thyroid tumor progression. Also, LOH on 7q31 may specifically contribute to the morphogenesis of follicular tumor. Also, combined use of various LOH markers may help in deciding the prognosis in thyroid tumor patients.