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책임저자:김 성, 서울시 강남구 일원동 50번지
135-230, 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 외과 Tel: 02-3410-0294, Fax: 02-3410-0929
E-mail: [email protected]
접수일:2007년 10월 29일, 게재승인일:2007년 12월 31일 본 연구는 2006년도 강원대학교 학술연구조성비로 연구하였음.
중심 단어: 위선암, MUC2, MUC5AC, 면역조직화학염색, 예후 인자
위선암에서 MUC2 및 MUC5AC 발현의 임상적 의의
강원대학교 의과대학 외과학교실, 1해부학교실, 2중앙대학교 의과대학 외과학교실, 3성균관대학교 의과대학
삼성서울병원 외과학교실
박승배ㆍ김대중1ㆍ김용석2ㆍ김범규2ㆍ지경천2ㆍ임현묵2ㆍ노재형3ㆍ손태성3ㆍ김 성3
Clinical Significance of MUC2 and MUC5AC Expression in Gastric Adenocarcinomas
Sung Bae Park, M.D., Dae Joong Kim, M.D.1, Yong Seok Kim, M.D.2, Beom Gyu Kim, M.D.2, Kyung Choun Chi, M.D.2, Hyun Muck Lim, M.D.2, Jae Hyung Noh, M.D.3, Tae Sung Sohn, M.D.3 and Sung Kim, M.D.3 Departments of Surgery and 1Pathology, Kangwon National University College of Medicine, Chuncheon, 2Department of Surgery, Chung-Ang University College of Medicine, Seoul,
3Department of Surgery, Samsung Medical Center, Sung- kyunkwan University College of Medicine, Seoul, Korea Purpose: We examined the clinical significance of MUC2 and MUC5AC gene expression in gastric adeno-carcinoma tissues.
Methods: Two hundred specimens were obtained from gas- tric carcinoma patients who underwent gastric cancer oper- ations at Samsung Medical Center between January 2001 and January 2005. MUC2 and MUC5AC expression were ex- amined immunohistochemically, and correlated with clin- icopathologic features and prognostic significance.
Results: MUC2 expression was positive in 88 tissues (44.0%) and MUC5AC expression was positive in 125 tissues (62.5%). MUC2 expression was associated with cancer advancement, lymph node metastasis, T classification, distant metastasis, and endolymphatic invasion. Loss of MUC5AC expression was significantly related to cancer advancement, lymph node metastasis, advanced T stage, and distant metastasis. MUC2 expression was usually negative in early gastric cancer (78%), but usually positive in advanced gastric cancer (66%). MUC5AC was usually positive in early gastric cancer (74%). The prognosis of the
MUC2() group was significantly better than the MUC2(+) group (P<0.001). There was no relationship with MUC5AC expression and survival. Multivariate analysis showed that T classification, lymph node metastasis, distant metastasis, endolymphatic invasion, and MUC2 expression were inde- pendent prognostic factors, but MUC5AC expression was not.
Conclusion: MUC2 and MUC5AC expression correlated with several clinicopathologic parameters (cancer advancement, lymph node metastasis, advanced T classification, distant metastasis). MUC2 expression was a significant independent prognostic factor and positive MUC2 expression suggested poor prognosis. MUC2 expression may have prognostic sig- nificance in gastric adeno-carcinomas. (J Korean Surg Soc 2008;74:199-206)
Key Words: Gastric adenocarcinomas, MUC2, MUC5AC, im- munohistochemical staining, Prognosis factor
서 론
위암은 우리나라를 비롯한 아시아인에서 가장 흔한 암으 로 최근 분자생물학적 연구기법이 발달함에 따라 위암의 발생 및 진행에 관련된 여러 유전자와 유전자 산물이 발견 되었고 이들의 역할과 기전을 밝히기 위한 많은 연구들이 진행되고 있으나 위암의 발생과 관련된 분자생물학적 기전 은 아직 정확하게 밝혀진 바 없다.
위암의 예후에 미치는 영향은 종양세포의 위벽 침윤정 도, 주변 림프절 침범 및 원격전이로 구분한 임상병리학적 구분이 가장 중요하다. 그렇지만 임상적 병기가 같더라도 환자의 예후가 일치하지 않는 경우가 있는데, 이러한 이유 에는 환자의 면역상태, 연령, 건강 등 항암요법에 대한 활동 도의 차이에서 기인할 수도 있지만 종양세포 자체의 생물 학적 특성의 차이에 의해서도 발생할 수 있다. 따라서 종양 세포의 생물학적 악성도를 예측하는 것은 종양연구에 도움 이 된다.
위암의 예후 인자와 관련하여 현재까지 많은 연구가 진 행되어 왔으며 이중에서 PAI-1, C-erbB2, cathepsin D, MMP-
2, CD44, E-cadherin, P53, Crip 등이 이미 예후인자로 주목 받고 있거나 혹은 새로운 예후변수로 인정될 것이라고 예 측된다. 또한 많은 연구기관에서 새로운 예후인자를 찾는 연구를 계속하고 있다.
최근 연구에서 종양 관련 항원 중 다수가 점액소연관성 항원들이며, 이 항원들의 표현형 표지자는 점액소 연관성 항원 당단백의 탄수화물과 펩타이드 성분에 존재 하는 것 으로 알려져 있다. 지금까지 다수의 인체 점액소 연관성 항 원(MUC1-MUC4, MUC5AC, MUC5B, MUC6-MUC9, MUC11- MUC13, MUC16)이 확인되었으며 이들 점액소 연관성 항원 은 세포 및 장기에 따라 상이하게 발현한다. MUC2는 소장, 대장에서 MUC5AC는 위와 기도에서 강하게 발현한다.(1-4) 위 점액소 연관성 항원은 위상피세포에서 생성되어 위점막 을 보호하는 아주 중요한 당단백이다. 위점액소 연관성 항 원의 많은 변형들이 위의 염증성 질환, 장화생, 악성 질환들 에서 보고되었다. 또 장화생에서 위선암종으로 이행될 때 점액소 연관성 항원연관성 항원들의 많은 질적, 양적 변형 들이 동반된다.
선암에서 정상 조직과 비교하여 점액소 연관성 항원 mRNA와 펩타이드의 변화가 나타나는데 이는 발현 증가, 이상발현, 발현 소실 등으로 나타난다. 위암에서는 정상 조 직에 비해 MUC1, MUC2 및 MUC3 mRNA와 펩타이드의 발 현이 증가하며 MUC5AC와 MUC6의 mRNA와 펩타이드의 발현은 감소한다고 한다.(5,6) 기존의 연구를 통해 여러 학 자들이 정상 위점막 조직에서 MUC5AC 발현이 일어나 고,(1,3) 위암 조직에서는 MUC2의 발현이 100%에 가깝게 나타난다고 보고하였다.(2) 또한 MUC2의 발현이 증가할수 록 조기 림프절 전이가 잘 일어난다는 보고도 있다.(7,8) 하 지만 위암 조직 전반에서 MUC2 및 MUC5AC의 발현의 정 도와 그 의의 등에 대한 연구는 부족하다. 위는 전체적으로 내막에 점막층으로 이루진만큼 점액소 연관성 항원의 발현 증가나 소실 등의 변화의 추이가 예후 예측에 도움이 되리 라 생각된다.
이에 위선암에서 재발을 하거나 원격 전이 등을 통해 생 존율에 영향을 받는 환자에서 발현의 추세가 반대로 알려 진 MUC2과 MUC5AC 발현 여부를 비교함으로써 이들 환 자의 생존율 향상 연구에 도움이 되고자 연구를 시행하였 다. 본 연구에서는 원발성 위선암에서 MUC2와 MUC5AC의 상관관계와 암 발생에 있어서의 역할과 그 작용 기전을 알 아보고자 하였으며, 또한 조기 위암과 진행성 위암에서 MUC2와 MUC5AC의 발현빈도가 임상병기 및 예후와 관계 가 있는지를 알아보았으며 발현정도가 환자의 생존율에 미 치는 영향을 조사하였다.
방 법
2001년 1월부터 2005년 1월까지 위선암으로 진단 받고
삼성서울병원에서 수술을 시행 받고 조직 이용에 동의한 환자 중 수술 방에서 약 5×5×10 mm 크기의 조직 절편을 얻어 수소 액화탱크에 냉동 보관하여 조직 상태가 양호한 200명의 위선암 환자의 병리 조직을 대상으로 면역조직화 학염색을 시행하고 환자의 의무기록, 수술 기록 및 병리결 과 보고서를 통한 임상 병리학적 인자와의 연관성을 알아 보았다. 위선암조직과의 발현 양상의 정도를 구분하기 위 하여 5명의 정상 위 병리 조직을 얻어 대조군 그룹으로 하 였다.
위선암에서 MUC2와 MUC5AC의 발현을 알아보기 위해 custom-made trephine apparatus를 이용하여 60 core tissue ar- ray block을 만든 다음, avidin-biotin-peroxidase complex를 이 용한 면역 조직화학적 염색을 시행하였다. 일차 항체로는 MUC2 (Serotec, Oxford, UK), MUC5AC (Neomarker, Califonia, USA)를 사용하였다.
선택된 동결 조직 절편을 해동 후 조직을 5μm 두께로 절편을 만들어 크실렌과 알코올에 처리하여 과산화 효소 (endogeneous peroxidase)활성을 억제시켰다.
그 후 0.1 M Tris 완충식염수 (이하 TBS, pH 7.6)으로 10분 간 3회 세척하였다.
1차 및 2차 항체에 대한 비특이적 결합을 억제하기 위하 여 단백차단제(Lipshow Co, USA)에 20분간 작용시킨 다음 여분의 용액을 제거한 후 일차 항체를 증류수에 1:50으로 희석하여 항온기에서 각각의 조직에 1시간 동안 반응시킨 후 TBS로 수세하고 과산화 효소가 결합된 Steptoavidin 용액 을 다시 30분간 반응시켜 수세하고 DAB 용액을 가하여 발 색시킨 후 Harris-Hematoxylin으로 대조염색을 한 후 광학 현미경으로 관찰하였다.
염색 결과의 판독은 염색 강도를 음성(0), 약(1), 중(2), 강 (3)으로 하고 염색 범위는 종양 내에서 양성 세포가 출현 하지 않을 경우(0), 1∼25% 양성(1), 26∼50% 양성(2), 50%
이상 양성(3)으로 하여 두 점수의 합이 2 이하인 경우는 음 성, 3 이상인 경우는 양성으로 판독하였다.
SPSS 11.5 for Windows 프로그램(SPSS Inc. Chicago, IL)을 이용하여 통계 분석을 시행하였으며 MUC2, MUC5AC와 여 러 임상 및 병리학적 요인과의 교차분석은 Pearson Chi- square test로 분석하였다. 생존율은 Kaplan-Meier 생존 분석 을 이용한 것으로 각 군 간의 유의성 평가는 log rank test, 예후인자의 다변량 분석은 Cox-regression test를 시행하여 P 값이 0.05 이하인 것을 통계학적 의의가 있는 것으로 평가 하였다.
결 과
전체 200명의 환자 중 남자는 128명, 여자 72명으로 평균 나이는 58±11.8세였고 평균 추적 기간은 27.6±16.5개월이었 다. 진행성 위암이 100명, 조기 위암이 100명이었다. 병기로
Table 1. Correlation between MUC2 and MUC5AC expression and clinicopathologic features
MUC2 () MUC2 (+) MUC5AC () MUC5AC (+)
Parameter P-value P-value
(n=112) (n=88) (n=75) (n=125)
Mean age 59.6±11.4 56.7±12.0 0.222 58.7±11.7 58.2±11.7 0.070
Sex
Male 70 (61.9%) 58 (67.0%) 0.450 50 (66.7%) 78 (62.7%) 0.070
Female 42 (38.1%) 30 (33.0%) 25 (33.3%) 47 (37.3%)
Degree of advancement
EGC 78 (69.9%) 22 (34.7%) 0.043 26 (34.7%) 74 (59.5%) 0.048
AGC 34 (30.1%) 66 (65.3%) 49 (65.3%) 51 (40.5%)
Histology
Well differentiated 33 (29.2%) 8 (9.1%) 12 (16.0%) 29 (23.0%)
Moderately differentiated 37 (32.7%) 23 (26.1%) 26 (34.7%) 34 (27.0%)
Poorly differentiated 21 (19.5%) 33 (37.5%) 0.064 23 (30.7%) 31 (25.4%) 0.069
Signet ring cell 18 (15.9%) 15 (17.0%) 10 (13.3%) 23 (18.3%)
Mucinous 3 (2.7%) 9 (10.2%) 4 (5.3%) 8 (6.3%)
Lauren
Intestinal type 70 (62.8%) 32 (35.6%) 0.068 38 (50.7%) 64 (51.2%) 0.071
Diffuse type 42 (37.2%) 56 (64.4%) 37 (49.3%) 61 (48.8%)
Stage
IA 64 (57.5%) 17 (19.3%) 22 (29.3%) 59 (47.6%)
IB 19 (16.8%) 4 (4.5%) 4 (5.3%) 19 (15.1%)
II 16 (14.2%) 10 (11.4%) 0.058 13 (17.3%) 13 (10.3%) 0.069
IIIA 5 (4.4%) 20 (22.7%) 14 (18.7%) 11 (8.7%)
IIIB 0 (0.0%) 9 (10.2%) 5 (6.7%) 4 (3.2%)
IV 8 (7.1%) 28 (31.8%) 17 (22.7%) 19 (15.1%)
Depth of invasion
T1a (mucosa) 64 (57.5%) 17 (19.3%) 21 (28.0%) 60 (48.0%)
T1b (submucosa) 15 (13.3%) 4 (4.5%) 5 (6.7%) 14 (11.2%)
T2 24 (21.2%) 24 (27.3%) 0.049 27 (36.0%) 21 (16.8%) 0.068
T3 9 (8.0%) 35 (39.8%) 17 (22.7%) 27 (21.5%)
T4 0 (0.0%) 8 (9.1%) 5 (6.7%) 3 (2.5%)
LN metastasis
Absent 92 (82.1%) 9 (10.2%) <0.001 10 (13.3%) 91 (72.8%) <0.001
Present 20 (17.9%) 79 (89.8%) 65 (86.7%) 34 (27.2%)
Distant metastasis
Absent 110 (98.2%) 80 (90.9%) 0.018 71 (94.7%) 119 (95.2%) 0.046
Present 2 (1.8%) 8 (9.1%) 4 (5.3%) 6 (4.8%)
Endolymphatic invasion
Absent 72 (62.9%) 43 (47.1%) 0.025 42 (56.0%) 73 (58.4%) 0.071
Present 40 (37.1%) 45 (52.9%) 33 (44.0%) 52 (41.7%)
Vascular invasion
Absent 106 (94.7%) 75 (85.2%) 0.068 65 (86.7%) 116 (92.8%) 0.073
Present 6 (5.3%) 13 (14.8%) 10 (13.3%) 9 (7.2%)
Perineural invasion
Absent 104 (92,9%) 70 (79.5%) 0.068 64 (85.3%) 110 (88.9%) 0.072
Present 8 (7.1%) 18 (20.5%) 11 (14.7%) 15 (11.9%)
EGC = Early gastric cancer; AGC = Advanced gastric cancer.
는 IA기 81명(40.5%), IB기 23명(11.4%), II기 26명(12.9%), IIIA기 25명(12.4%), IIIB기 9명(4.5%), IV기 36명(17.9%)이 었다. IB기 23명 중 T1N1이 19명, T2N0 환자가 4명이었다.
200명의 수술 환자 중 근치적 절제술(R0 resection)이 187명
(93.5%), 비근치적 수술(R1 or R2 resection)이 13명(6.5%)이 었고, 수술 후 추적 기간 중에 41명(20.5%)의 환자가 위암 재발로 사망하였고 2명(1%)은 위암이 아닌 다른 이유로 사 망하였다.
Fig. 1. Results of immunohistoche- mical staining in gastric tis- sues (original magnification SPX40, Scale bar = 1 mm).
(A) MUC2 expression neg- ative in normal gastric tissue.
(B) MUC2 expression pos- itive in gastric cancer tissue.
(C) MUC5AC expression positive in normal gastric tissue. (D) MUC5AC expre- ssion negative in gastric cancer tissue (→ = positive).
전체 200개의 위선암조직에서 면역조직화학 염색 결과에 따른 MUC2의 발현 양성은 88명(44.0%), 발현 음성은 112명 (56.0%)이었고, MUC5AC의 발현 양성은 125명(62.5%), 발 현 음성은 75명(37.5%)이었다. MUC2 발현과 각 임상 및 병 리학적 요인과의 연관성에 따른 분석에서 연령, 성별, 세포 분화도, Lauren 분류, 병기, 혈관 및 신경주위 침범과는 통계 적 유의성은 없었으나, 조기 및 진행위암 여부, 림프절 전이 여부, 위벽 침윤정도, 원격전이 여부, 림프관 침범 여부 등 과는 통계적 유의성을 보였다. MUC5AC 발현과 임상적으 로 유의성이 있는 인자는 조기 및 진행위암 여부, 림프절 전이 여부, 위벽 침윤정도 중에서 근육층 이상 침범 여부, 원격전이 여부 등이었다(Table 1). 그 외의 임상 요인 즉, 수 술 방법, 종양의 위치, 보존적 치료 여부, Borrman's 분류, 림프절 병기 등은 MUC2와 MUC5AC 두 군에서 모두 유의 성이 없었다.
조기 위암군에서는 MUC2 발현 양성이 22명(22%), 음성이 78명(78%)이었고, MUC5AC 발현 양성은 74명(74%), 발현 음성이 26명(26%)이었다. 진행성 위암군에서는 MUC2 발현 양성이 66명(66%), 음성이 34명(34%)이었고, MUC5AC 발현 양성은 51명(51%), 발현 음성이 49명(49%)으로 위선암이 조기암에 비해 진행암일수록 MUC2 발현이 강해지고
MUC5AC 발현이 약해짐을 알 수 있었다(Fig. 1).
림프절 전이가 있는 경우 MUC2 발현이 강하고(음성20 명:양성79명) MUC5AC의 발현은 약해짐(음성65명:양성 34명)이 통계적 유의성을 보였고 이러한 양상은 원격 전이 가 있을 경우에도 비슷하였다. MUC5AC와는 달리 MUC2 발현의 경우 위벽 침윤이 심할수록(P=0.049), 림프관 전이 가 있는 경우(P=0.025)에 발현 양성이 많았다.
MUC2의 발현 양성의 증가에 비례한 MUC5AC 발현 감 소 등의 MUC2의 발현과 MUC5AC 발현 사이의 유의한 상 관관계는 없었다.
각 임상 병리학적 인자들의 예후인자로서 단변량 분석 결과 조기 및 진행위암 여부, 세포 분화도, Lauren 분류법, 병기, 림프절 전이 여부, 위벽 침윤정도, 원격전이 여부, 림 프관 침범 여부, 신경주위 침범 여부, MUC2 발현 여부가 통계적으로 유의한 인자로 나타났다(Table 2). 특히 MUC2 발현 음성인 경우 5년 생존율이 92.0%이고 발현 양성일 경 우 5년 생존율은 52.7%로 발현 음성일 경우 상대적으로 더 좋은 예후인자임이 통계적으로 의미 있게 조사되었다(Fig.
2). MUC5AC의 경우 발현 음성인 경우 5년 생존율이 67.5%
이고 발현 양성일 경우 5년 생존율은 74.8%로 발현 음성일 경우 상대적으로 좋지 않은 예후를 보였으나 통계적으로
Fig. 2. Survival curves of 200 patients with gastric cancer accord- ing to the expression of MUC2. The prognosis of MUC2 () patients was significantly better than that of MUC (+) patients (P<0.001).
Table 2. Uni‐variate analysis of prognostic factors No. of 5‐yr OS*
Parameter P-value
patients (%) Degree of advancement
EGC 100 98.9 <0.001
AGC 100 53.4
Histology
Well differentiated 41 90.5
Moderately differentiated 60 80.4
Poorly differentiated 54 63.7 0.012
Signet ring cell 33 59.1
Mucinous 12 63.34
Lauren
Intestinal type 102 83.4 0.031
Diffuse type 98 61.0
Tumor location
Upper 1/3 21 81.4
Middle 1/3 63 31.3 0.476
Lower 1/3 114 76.4
Schirrhous type 2
Stage
IA 81 98.7
IB 23 89.7
II 26 72.9 <0.001
IIIA 25 61.1
IIIB 9 38.3
IV 36 25.0
Depth of invasion
T1a (mucosa) 83 98.7
T1b (submucosa) 16 85.2
T2 49 62.4 <0.001
T3 44 46.1
T4 8 33.3
LN metastasis
Absent 101 92.1 <0.001
Present 99 63.4
Distant metastasis
Absent 190 74.3 <0.001
Present 10 20.8
Endolymphatic invasion
Absent 115 75.9 0.049
Present 85 67.1
Perineural invasion
Absent 174 75.9 0.008
Present 26 50.3
MUC2
Negative 83 92.0 <0.001
Positive 117 52.7
MUC5AC
Negative 116 67.5 0.126
Positive 84 74.8
*OS = overall survival.
Table 3. Multi‐variate analysis of prognostic factors by Cox pro- portion hazard model
Parameter RR* 95% CI† P-value
T classification T1 1.00
T2 4.56 1.00∼19.98 0.049
T3 5.24 1.26∼22.51 0.024
T4 7.21 1.61∼31.21 0.039
Lymph node metastasis 3.05 1.24∼6.94 0.007
Distant metastasis 2.96 1.32∼6.48 0.002
Lymphatic invasion 1.90 1.23∼3.20 0.043
MUC2 expression 1.053 1.06∼7.76 0.038
*RR = relative risk; †CI = confidence interval.
유의성은 없었다.
단변량 분석에서 통계적 의의가 있었던 세포 분화도, Lauren 분류법, 병기, 림프절 전이 여부, 위벽 침윤정도, 원 격전이 여부, 림프관 침범 여부, 신경주위 침범 여부, MUC2 발현 여부 등을 예후인자로 조사한 다변량 분석에서 위벽 침윤정도, 림프절 전이, 원격 전이, 림프관 침범 여부, MUC2 발현 여부가 유의한 독립적 예후인자였으며, 세포 분화도, Lauren 분류법, 병기, 신경주위 침범 여부는 통계적 유의성이 없었다(Table 3).
고 찰
위장관계의 점막 표면은 병원균, 돌연변이 유발요인, 또 는 기계적 및 화학적 손상으로부터 상피를 보호하고 윤활 작용을 하기 위하여 분화된 상피세포에서 분비되는 점액으
로 덮여 있다. 위 점액소 연관성 항원은 위상피세포에서 생 성되어 위점막을 보호하는 아주 중요한 당단백이다. 위점 액소 연관성 항원의 많은 변형들이 위의 염증성 질환, 장화 생, 악성 질환들에서 보고되었다. 또 장화생에서 위선암종 으로 이행될 때 점액소 연관성 항원연관성 항원들의 많은 질적, 양적 변형들이 동반된다.(1,5,6)
최근 연구에서 종양 관련 항원 중 다수가 점액소 연관성 항원 연관성 항원들이며, 이 항원들의 표현형 표지자는 점 액소 연관성 항원 당단백의 탄수화물과 펩타이드 성분에 존재하는 것으로 알려졌다. 점액소 연관성 항원 단백의 생 화학적 구조는 최근에 밝혀지기 시작해 최소 14가지의 점 액소 연관성 항원 유전자가 밝혀졌으며 이들 중 MUC1, MUC2 및 MUC7 등은 완전한 DNA 배열순서가 알려져 있 다. 점액소 연관성 항원은 여러 개의 tandem repeat region으 로 이루어진 apomucin이 중심 골격을 형성하고 tandem re- peat region에는 threonine과 serine이 많이 포함되어 있는데 이것은 탄수화물의 측지가 O-glycosilic linkage에 의해 부착 되어 있는 당단백이다. 점액의 주요 구성성분인 점액소 연 관성 항원은 분자량이 높은 당단백으로서 막결합형 점액소 연관성 항원과 분비형 점액소 연관성 항원으로 나뉜다. 지 금까지 다수의 인체 점액소 연관성 항원(MUC1-MUC4, MUC5AC, MUC5B, MUC6-MUC9, MUC11-MUC13, MUC16) 가 확인되었으며, 이들 점액소 연관성 항원은 세포 및 장기 에 따라 상이하게 발현한다.(1-4,9) MUC2는 소장 및 대장에 서 주요 분비형(secreted) 점액소 연관성 항원으로 알려져 있으며, 술잔세포(goblet cell)의 특이한 점액소 연관성 항원 이다. 이는 장관 세포에서 다수 발현하지만 정상 위조직에 서는 발현이 되지 않는다.(10,11) MUC5AC는 정상 위조직 에서 foveolar와 neck cell에서 발현하며 이 세포들은 gastric specific, mucous-producing cell로 알려져 있고 조직에서 암 으로의 변화가 일어날 때 발현 감소가 특징적이다. 많은 연 구에서 점액소 연관성 항원 단백의 발현이 정상 조직의 암 으로의 병리학적 변화에 관련되어 아마도 세포의 분화와 암 형성에 관여 할 것이란 보고가 있다. MUC2와 MUC5AC 유전자는 400kd single band의 형태로 11p15.5에서 mapping 된다.(12,13)
선암에서 정상 조직과 비교하여 점액소 연관성 항원 mRNA와 펩타이드의 변화가 나타나는데 이는 발현 증가, 이상 발현, 발현 소실 등으로 나타난다. 기존의 연구를 통해 여러 학자들이 정상 위점막 조직에서 MUC5AC발현이 일어 나고,(1,3) 위암 조직에서는 MUC2의 발현이 100%에 가깝 게 나타난다고 보고하였다.(2) 위선암에서는 정상 조직에 비해 MUC1, MUC2 및 MUC3 mRNA와 펩타이드의 발현이 증가하며, MUC5AC와 MUC6의 mRNA와 펩타이드의 발현 은 감소한다고 한다.(5,6,14-18) 항체를 이용한 면역조직화 학적 연구들에서 상피세포암에서 정상 세포보다 강하게 발 현하는 이유는 불완전한 당질화와 펩타이드 항원 결정기의
노출에 기인한다고 한다.(19)
본 연구에서 MUC2의 발현 양성은 44.0%였으며 MUC2 발현과 각 임상 및 병리학적 요인과의 연관성에 따른 분석 에서 연령, 성별, 수술 방법, 종양의 위치, 보존적 치료 여부, Borrmans 분류, 림프절 병기, 세포 분화도, Lauren 분류, 병 기, 혈관 및 신경주위 침범과는 통계적 유의성이 없는 반면, 조기 및 진행위암 여부, 림프절 전이 여부, 위벽 침윤정도, 원격전이 여부, 림프관 침범 여부 등과는 통계적 유의성을 보였으며, 조기 위암군에서 MUC2 발현은 림프절 전이 여 부, 위벽 침윤정도, 림프관 침범 여부 외에도 종양의 위치가 중간 1/3 이상에 위치할 때 발현이 강하였고, 병기, 림프절 병기, 혈관 침범 여부, 신경 주위 침범과 연관성이 있었다.
본 연구에서 MUC2의 발현은 림프절 전이가 없는 경우 음성이 많았으나(82.1%), 림프절 전이가 있을 경우 발현 양 성이 많았다(89.8%)(P<0.001). 이는 MUC2 발현이 역전사 중합효소연쇄반응 등을 이용하여 미세 림프절 전이를 발견 하는 지표라는 연구와 상관관계가 있음을 알 수 있었 다.(7,8,20) 즉 전반적으로 위선암이 진행할수록 MUC2 발현 양성이 증가함을 알 수 있었다(P<0.05). 기존의 연구에서 MUC2의 발현이 점액성 선암(mucinous carcinoma)이거나 종 양의 위치가 분문부에 위치할 경우 발현이 강하다는 연구 결과가 있었으나 (10,21) 본 연구에서는 점액선 선암의 경 우 다른 분화도를 갖는 세포와 의미 있는 차이는 없었고 이는 세포 분화도 연구 대상으로 점액성 선암의 숫자가 너 무 적어 통계학적 유의성을 얻지 못한 것으로 생각한다. 조 기 위암의 경우 분문부를 포함한 상부 1/3에서 발현 정도가 강하였다(59.1%)(P=0.007). 최근의 연구에서 대장암에서 MUC2 유전자의 메틸화에 의한 발현 변화가 의미 있다는 보고가 있었고, 위선암에서의 변화도 비슷한 과정을 거치 리라 생각한다.(9)
본 연구에서 MUC5AC의 발현 양성은 62.5%이었으며, MUC5AC 발현과 임상적으로 유의성이 있는 인자는 조기 및 진행위암 여부, 림프절 전이 여부, 위벽 침윤정도 중에서 근육층 이상 침범 여부, 원격전이 여부 등이었다. 위선암이 진행 할수록, 위벽침윤도가 높을수록, 원격전이가 있는 경 우에 MUC5AC 발현이 음성이 많아졌다(P<0.05). 기존의 연구에서 Lauren 분류에서 미만형이 MUC5AC발현과 관련 있다는 보고를 하였으나 본 연구에서는 통계학적 유의성이 없었다.(10,22) 기존의 연구에서와 같이 진행성 위암보다 조 기 위암에서 발현이 많았으며 이는 MUC5AC가 위선암으로 의 진행 초기 단계에 관여하고 있다고 생각한다.(23) 이상의 결과는 MUC2 발현은 위선암 증식 시에 활성화되 고, MUC5AC 발현은 위선암 증식 시에 억제됨을 시사하고 있으며 또한 이미 발생된 위선암에서 MUC2 양성발현과 MUC5AC 발현음성이 보다 진행된 암과 연관이 있음은 MUC2와 MUC5AC가 발생한 암세포의 증식 및 진행 기전 규명과 예후인자로서의 역할 등에 중요한 의의를 지니고
있을 가능성을 보여주고 있다.
본 연구에서 MUC2 발현 음성인 환자의 5년 생존율이 92.0%, 양성이 52.7%로 의미 있게 음성인 경우 생존율이 좋 았다(P<0.001). MUC5AC 발현이 환자의 생존율에 나쁜 영 향을 미친다는 기존의 연구와 영향이 없다는 연구가 보고 되었으나 본 연구에서는 5년 생존율을 조사하여보니 MUC5AC 발현 음성(67.5%)보다 발현 양성(74.8%)일 때 생존 율이 좋았으나 통계학적으로는 의미가 없었다. MUC2 발현 의 생존율에 대한 영향은 여러 보고마다 차이는 있었지만 본 연구에서는 MUC2 발현 정도는 생존율 다변량 분석에서 도 의미 있는 독립적 예후인자로 조사되었다.(2,3,12,15,23)
결 론
위선암 조직에서 MUC2 발현 양성은 위암의 진행 여부, 림프절 전이, 위벽 침윤정도, 원격전이, 림프관 침범 등과 유의한 관련을 보였으며 진행된 병기에서 발현 양성 비율 이 높았다. 이는 MUC2가 위선암에 있어 종양세포 증식을 촉진하는 역할을 시사한다. 한편 위선암 조직에서 MUC5AC 발현 음성은 진행위암 여부, 림프절 전이, 위벽 침윤정도 중 에서 근육층 이상 침범, 원격전이 등과 유의한 관련을 보였 으며 진행된 병기에서 발현 음성 비율이 높았다. 이는 MUC5AC가 위선암에 있어 종양세포 증식을 억제하는 역할 을 보여 주고 있다.
또한 MUC2 발현 음성군의 생존율이 양성군에 비해 유의 하게 높았고, 다변량 분석을 통해 독립적 예후인자임을 알 수 있었다.
본 연구를 통하여 MUC2와 MUC5AC가 위선암의 증식 및 진행, 억제에 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있었다.
REFERENCES
1) Ho SB, Shekels LL, Toribara NW, Kim YS, Lyftogt C, Cherwitz DL, et al. Mucin gene expression in normal, preneo- plastic and neoplastic human gastric epithelium. Cancer Res 1995;55:2681-90.
2) Kocer B, Soran A, Kiyak G, Erdogan S, Eroglu A, Bozkurt B, et al. Prognostic significance of mucin expression in gastric carcinoma. Dig Dis Sci 2004;49:954-64.
3) Reis CA, David L, Carvalho F, Mandel U, de Bolos C, Mirgorodskaya E, et al. Immunohistochemical study of the ex- pression of MUC6 mucin and co-expression of other secreted mucins (MUC5AC and MUC2) in human gastric carcinomas.
J Histochem Cytochem 2000;48:377-88.
4) Byrd JC, Bresalier RS. Mucins and mucin binding proteins in colorectal cancer. Cancer Metastasis Rev 2004;23:77-99.
5) Ho SB, Takamura K, Anway R, Shekels LL, Toribara NW, Ota H. The adherent gastric mucous layer is composed of al-
ternating layers of MUC5AC and MUC6 mucin proteins. Dig Dis Sci 2004;49:1598-606.
6) Kim ST, Han SY, Choi SR, Kim JS, Jeong JS. Expression of MUC1, MUC2 and MUC5AC in gastric epithelial dysplasia and intestinal-type gastric carcinoma. Korean J Gastroenterol 2000;36:348-60.
7) Kim GH, Song GA, Park DY, Lee SH, Lee DH, Kim TO, et al. CDX2 expression is increased in gastric cancers with less invasiveness and intestinal mucin phenotype. Scand J Gastroenterol 2006;41:880-6.
8) Hiromichi S, Kazuno O, Ryoji K, Hidetoshi O, Tohru T.
Dectection of lymph node micrometastasis in gastric cancer by MUC2 RT-PCR usefulness in pT1 cases. J Surg Oncol 2004;88:63-70.
9) Joao PDS, Leonor D, Celso AR, Raquel G, Liliana S, Amadeu P. Mucins MUC1, MUC2, MUC5AC and MUC6 expression in the evaluation of differentiation and clinico-biological be- haviour of gastric carcinoma. Virchows Arch 2002;440:304- 10.
10) Park HS, Kong TS, Jang KY, Chung MJ, Moon WS, Lee DG, et al. Expression of MUC2 and MUC6 in colorectal adenomas and adenocarcinomas. J Korean Soc Coloproctol 2005;21:
193-200.
11) Cozzi PJ, Wang J, Delprado W, Perkins AC, Allen BJ, Russell PJ, et al. MUC1, MUC2, MUC4, MUC5AC and MUC6 ex- pression in the progression of prostate cancer. Clin Exp Metastasis 2005;22:565-73.
12) Roessler K, Moning SP, Schneider PM, Hanisch FG, Lands- berg S, Thiele J, et al. Co-expression of CDX2 and MUC2 in gastric carcinomas. Correlations with clinico-pathological parameters and prognosis. World J Gastroenterol 2005;11:
3182-8.
13) Baldus SE, Mönig SP, Arkenau V, Hanisch FG, Schneider PM, Thiele J, et al. Correlation of MUC5AC immunoreactivity with histophathological subtypes and prognosis of gastric carcinoma. An Surg Oncol 2002;9:887-93.
14) Pinto SJ, Reis CA, David L, Pimenta A, Cardoso OA.
MUC5B expression in gastric carcinoma: relationship with clinico-pathological parameters and with expression of mucins MUC1, MUC2, MUC5AC, and MUC6. Virchows Arch 2004;
444:224-30.
15) Wang R, Fang D, Liu W, Luo Y. Aberrant expression of MUC2 and MUC3 genes in gastric carcinoma and its signi- ficance. Chin Med J (Engl) 2000;113:502-7.
16) Zhang HK, Zhang QM, Zhao TH, Li YY, Yi YF. Expression of mucins and E-cadherin in gastric carcinoma and their clin- ical significance. World J Gastroenterol 2004;10:3044-7.
17) Celso AR, Leonor D, Filipa C, Ulla M, Carme DB, Ekaterina M, et al. Immunohistochemical study of the expression of MUC6 mucin and co-expression of other secreted mucins (MUC5AC and MUC2) in human gastric carcinomas. J Histochem Cytochem 2000;48:377-88.
18) Kocer B, Soran A, Kiyak G, Endogan S, Eloglu A, Bozkurt
B, et al. Prognostic significance of mucin expression in gastric carcinoma. Dig Dis Sci 2004;49:954-64.
19) Bartman AE, Buisine MP, Aubert JP, Niehans GA, Toribara NW, Kim YS, et al. The MUC6 secretory mucin gene is ex- pressed in a wide variety of epithelial tissues. J Pathol 1998;
186:398-405.
20) Sonoda H. Yamamoto K, Kushima R, Yamamoto H, Naitoh H, Okabe H, et al. Detection of lymph node micrometastasis in pN0 early gastric cancer: efficacy of duplex RT-PCR with MUC2 and TFF1 in mucosal cancer. Oncol Rep 2006;
16:411-6.
21) Durai BS, Jayanthi V, Niranjali D, Reis CA, Devaraj H.
Expression profile of mucins (MUC2, MUC5AC and MUC6) in Helicobacter pylori infected pre-neoplastic and neoplastic human gastric epithelium. Mol Cancer 2006;5:10-8.
22) Byrd JC, Yunker CK, Xu QS, Sternberg LR, Bresalier RS.
Inhibition of gastric mucin synthesis by Helicobacter pylori.
Gastroenterology 2000;118:1072-9.
23) Lee HS, Lee HK, Kim HS, Yang HK, Kim YI, Kim WH.
MUC1, MUC2, MUC5AC, and MUC6 expressions in gastric carcinomas. Their roles as prognostic indicators. Cancer 2001;
92:1427-34.