Prognostic implications of CK13 and CK19 expression in the malignant transformation of oral precancerous lesions

Abstract

Oral cancer is one of the top 10 cancers that occur around the world. Although many treatment methods have been developed over the past decades, it has a poor prognosis and 5-year survival rate is less than 50%. In particular, compared to cancers that occur in the other organs, it reduces significantly the quality of life. Therefore, the importance of early diagnosis and prevention is being emphasized as the best method in the treatment of oral cancer. At present, it is the most effective method that surgical intervention through early detection of oral precancerous lesions with a high malignant transformation potential. Many biomarkers have been proposed to predict malignant transformation of oral precancerous lesions experimentally, but clinical significance of these markers needs to be verified. In this study, the clinical usefulness of cytokeratin markers discovered through previous studies was verified, and the results of this study are as follows. 1. In the malignant transformation of oral precancerous lesions, age and extent of epithelial dysplasia are important clinicopathological risk factors. 2. CK13 and CK19 keratin subtypes are associated with the malignant transformation of oral precancerous lesions. 3. Two cytokeratin markers and clinicopathological factors were combined to measure the risk of the malignant transformation of oral precancerous lesions, which showed the highest accuracy (c-index: 0.871) 4. It was revealed that CK13 and CK19 play a role in attenuating invasion and proliferation abilities of YD-10B OSCC cells and p53 mutation promotes proliferation and invasion abilities of keratinocyte. These results support the fact that the initial atypical change from oral precancerous lesions, represented by oral leukoplakia, to oral squamous cell carcinoma begins with the changes in the skeletal differentiation patterns of oral squamous cells, such as loss of CK13 and CK19 expression. In addition, CK13 and CK19 can be used as useful markers for predicting the risk of the malignant transformation in oral precancerous lesions.

구강암은 전 세계에서 발생하는 10 대 암중의 하나로 지난 수십년 동안 많은 치료방법들이 발전되어 왔지만, 5 년 생존률이 50%에 미치지 못하는 예후가 불량한 암 중에 하나이다. 특히 타 장기에 발생하는 암에 비해서, 구강암은 완치가 되더라도, 환자의 삶의 질을 현저하게 감소시키는 특징을 가지고 있다. 따라서 구강암의 치료에 있어서 가장 좋은 방법으로 암의 조기 진단 및 예방의 중요성이 강조되고 있으며, 현재로서는 암이 발생할 가능성이 높은 구강 전암병소의 조기 탐지를 통한 외과적 수술방법이 가장 효과적인 암 예방법으로 알려져 있다. 따라서, 악성변환의 가능성이 높은 병소를 초기에 발견하고 동정하는 것이 임상적으로 매우 중요하다고 할 수 있다. 현재 실험적으로 악성변환을 예측하기 위한 많은 바이오 마커가 제시되고 있으나, 이에 대한 임상적인 유의성에 대한 검증이 필요하다. 본 연구에서는 선행연구들을 통하여 발굴해 낸 사이토케라틴 마커들의 임상적 유용성에 대해서 검증하였으며, 연구결과는 다음과 같다. 1. 구강 전암병소의 악성변환에 있어서 연령과 상피이형성의 정도가 중요한 임상-병리학적 위험 요소이다. 2. 구강 전암병소의 악성변화에 있어서 CK 13 과 CK19 가 연관되어 있다. 3. 구강 전암병소의 악성 변환의 위험도를 계측화하기 위하여 두가지 사이토케라틴 마커와 임상병리학적 요소들을 결합하였고, 이것은 높은 예측 정확도를 보여주었다. 4. CK13 과 CK19 가 YD10B OSCC cell 의 침윤 및 증식능력을 억제하는 역할을 한다는 사실을 밝혔으며, P53 mutation 이 keratinocyte 의 증식 및 침윤능력을 촉진한다는 사실을 확인하였다. 이러한 연구결과들은 구강 백반증으로 대표되는 구강 전암병소에서 구강편평상피세포 암종으로의 초기 비정형적인 변화가 CK13 및 CK19 발현소실과 같은 구강 편평상피세포의 골격분화 패턴의 변화에서 시작된다는 사실을 뒷받침한다. 또한 CK13 및 CK19 는 구강 전암병소의 암 진행 위험도를 예측하는 유용한 마커로써 활용될 수 있다.