비소세포성 폐암에서 Extracellular signal-regulated kinase(ERK)의 발현

Abstract

[한글]ERK(extracellular signal-regulated kinase)경로는 주로 세포의 증식, 분화 및 생존 등의 반응을 촉발시키는 성장인자에 의하여 활성화된다고 알려져 있고, ERK경로의 지속적인 활성은 종양형성에 관련된 세포내 신호전달계(intracellular signal transduction cascade)에서 중요한 역할을 담당할 것으로 예상된다. 그러나 ERK의 활성과 종양의 일관성 있는 상호관계는 아직 확실하게 알려져 있지 않은 상태이다.

비소세포성 폐암(non-small cell lung cancer)은 재발율이 높고 생존율이 매우 낮아 생물학적 양태를 결정하는 예후인자에 대한 연구가 종양의 치료 및 이해에 매우 중요하다. 그러나 아직까지 비소세포성 폐암에 대한 ERK활성이나 발현에 대한 연구는 많이 이루어지지 않았다.

본 연구에서는 비소세포성 폐암 160예(편평상피암 85예, 선세포암 75예)를 대상으로 ERK의 활성화 형태인 phosphorylated-ERK(p-ERK)에 대한 면역조직화학염색을 시행하여 p-ERK의 발현양상, 발현빈도, 예후인자로서의 유용성을 평가하였다.

비소세포성 폐암에서 p-ERK발현 빈도는 160예중 53예(33%)였다. p-ERK은 비소세포성 폐암의 종양세포뿐만 아니라 내피세포, 기질세포 그리고 혈관의 평활근 세포에도 발현하였다. p-ERK발현과 비소세포성 폐암의 병기, 조직학적 유형, 전이와는 통계학적으로 관련성이 없었다.

이러한 결과에서 면역조직화학염색에 의한 p-ERK발현은 ERK활성을 확인할 수 있는 비교적 좋은 방법이라고 여겨졌으며, 비소세포성 폐암에서 p-ERK발현은 예후인자로서의 유용성은 없었다고 생각하였다. 또한 비소세포성 폐암에서 유전적 변화가 종양뿐 아니라 종양주위의 호흡기 상피 전반에 관찰되는 "field cancerization"과 전암 병변(precancerous lesion)과 종양이 형태학적 소견의 차이를 보여도 유전적인 변화가 동일한 현상(allele-specific loss 또는 allele-specific mutation)을 고려해보면, 비소세포성 폐암 주위의 정상 폐포세포에서 통계학적으로 유의한 p-ERK발현을 보인 점은 ERK활성이 비소세포성 폐암의 증식, 분화, 전이보다는 초기 발생단계에 중요한 역할을 할 것임을 시사한다고 생각하였다.

[영문]Several studies have documented that extracellular signal-regulated kinase (ERK) pathway is activated by growth factors, evoking cellular proliferation, differentiation. Although it was suggested that constitutive ERK activation plays a pivotal role in the intracellular signal transduction related to oncogenesis, a consistent relationship between constitutive ERK activation and oncogenesis has as yet not been clearly demonstrated.

Non-small cell lung cancer (NSCLC) has a high recurrence rates and poor prognosis. Thus the study of prognostic factors that determine its biological behavior is very important in the understanding and treatment of NSCLC. But there are few studies about constitiutive ERK activation of NSCLC.

In the present study, we evaluated the expression pattern and expression frequencies of p-ERK in 160 cases of NSCLC. We studies whether p-ERK is a useful prognostic factor in NSCLC by comparing the expression of p-ERK to tumor stage, histologic type and presence of metastasis.

Fifty three out of 160 cases (33%) of NSCLC showed expression of p-ERK. p-ERK expression was observed not only in tumor cells but also in the endothelial cells, smooth muscle cells of blood vessels and the stromal cells in cases of NSCLC. There was no statistical correlation between the expression of p-ERK in the NSCLC neoplastic cells and the corresponding tumor stage, histologic type and presence of metastasis.

Based on these results, we suggest that the immunohistochemical stain of p-ERK is a useful method in confirming the presence of constitutive ERK activation, but is not useful in predicting the prognosis of NSCLC. In regard to the theory of "field cancerization" and the phenomenon of "allele-specific loss or allele-specific mutations", the statistically significant p-ERK expression in alveolar pneumocytes around NSCLC suggests that the constitutive ERK activation is involved the early stage of NSCLC carcinogenesis rather than in the proliferation, differentiation or metastasis of NSCLC.