The Colorectal Cancer Risk of Meat Intake, Smoking, and CYP2E1 Polymorphisms: The Comparison of Colorectal Cancer Patients with Controls

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서 론

대장암은 그 발생과정에서 유전자 변이의 역할이 잘 알 려져 있는 암으로 여러 종류의 종양 유전자, 종양억제 유전 자, 그리고 복제실수 교정 유전자들의 다양한 변화가 보고 되어 있으며, 가족성 용종증 증후군이나 유전성 비용종증 대장암 등이 유전성 대장암의 대표적인 예이다. 그러나 이 러한 유전성 대장암이 차지하는 비율은 전체 대장암의 10%

미만에 불과하며, 유전성 대장암을 제외하더라도 가족력이 있는 경우 대장암의 발생 위험도가 2배 이상 증가한다는 사실은 아직 발견되지 않은 유전적 감수성이 관여한다는 것을 시사한다.(1-3)

발암물질의 대사에 관여하는 효소들의 유전자 다형성이 암 발생에 대한 개인의 감수성을 좌우하는 요소 중 하나로 알려져 있다. 대사 효소들은 유전자 다형성에 따라 효소의 활성도가 다르기 때문에 발암물질의 체내 대사율에 차이를 보이며, 이로 인해 개개인의 암 발생 감수성에 영향을 주는 것으로 설명된다.(4-8) 이 중 cytochrome P450으로 대표되는 1기(phase I) 효소들과 2기(phase II) 효소인 glutathione S- transferase (GST)와 N-acetyltransferase (NAT) 등의 유전자 다형성이 여러 종류의 암 발생과 연관되어 있다고 보고 되 는 대표적인 예이다.(9-14)

Cytochrome P450은 약물 또는 독성물질을 대사하여 활성

육식, 흡연, 그리고 CYP2E1 유전자 다형성의 대장암 발생 위험도:

대장암 환자군과 정상 대조군의 비교 분석

이화여자대학교 의과대학 외과학교실

안은정․이령아․정순섭․김광호․박응범

The Colorectal Cancer Risk of Meat Intake, Smoking, and CYP2E1 Polymorphisms: The Comparison of Colorectal Cancer Patients with Controls

Eun Jung Ahn, M.D., Ryung-Ah Lee, M.D., Soon Sup Chung, M.D., Kwang Ho Kim, M.D. and Eung Bum Park,

M.D.

Purpose: Genetic susceptibility for colorectal cancer is

explained by polymorphisms of the drug-metabolizing enzymes. CYP2E1 activate the procarcinogens and they are involved in carcinogenesis. We analyzed the polymorphisms of CYP2E1 in colorectal cancer patients and the controls, and we examined the interaction between meat intake, smoking and CYP2E1 polymorphisms in colorectal cancer.

Methods: Polymerase chain reaction was performed for 96-

bp insertion polymorphisms in 113 colorectal cancer patients and 110 controls. 80 cancer patients and 75 controls were interviewed for determining their meat intake and smoking behavior. We analyzed the clinical characteristics and the combined effect of meat intake, smoking and CYP2E1 polymorphisms on the susceptibility to colorectal cancer.

Results: The insert 0, insert 1 and insert 2 subtypes for

the 96-bp insertion polymorphism were seen in 75 (66.4%), 35 (31.0%) and 3 (2.7%) cases, respectively, and in 82 (74.5%), 26 (23.6%) and 2 (1.8%), respectively. CYP2E1 polymorphisms didn't increase the colorectal cancer risk (OR: 1.5, 95% CI 0.3∼10.1) in the insert 1 group and the insert 2 group. The combined effects of CYP2E1 polymorphisms, meat intake and smoking were not significant, (OR: 1.6, 95% CI: 0.4∼4.7) in the low-meat intake group, the high-meat intake group, (OR: 0.4, 95% CI: 0.1∼2.5) and in the smokers and ex-smokers (OR: 0.8, 95% CI: 0.3∼2.3).

책임저자：이령아, 서울 양천구 목 6동 911-1

ꂕ 158-710, 이화여자대학교 의과대학부속 목동병원 외과 Tel: 02-2650-5273, Fax: 02-2644-7984

E-mail: [email protected]

접수일：2006년 7월 7일, 게재승인일：2006년 8월 23일

Conclusion: The CYP2E1 polymorphisms, alone or com-

bined with meat intake or smoking, did not increase the risk of colorectal cancer. Further well designed large scaled studies will be needed to determine the effects of CYP2E1 polymorphisms on colorectal cancer. (J Korean Surg Soc

2006;71:262-268)

Key Words: CYP2E1, Genetic polymorphism, Meat, Smoking,

Colorectal cancer

중심 단어: CYP2E1, 유전자 다형성, 육식, 흡연, 대장암 ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Department of Surgery, Ewha Womans University College of Medicine, Seoul, Korea

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ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ 화하는 대사효소들의 총칭으로, polycyclic aromatic carbons,

nitrosamines, 그리고 heterocyclic aromatic amines 등을 활성 화하는 것으로 알려져 있다.(4-7,11-14) 그중 cytochrome P450 2E1 (CYP2E1)은 금식이나 당뇨병과 같은 생리적 상 태, 또는 에탄올, 아세톤, isoniazid 등의 약물에 의해 유도되 는 1기 효소로, N-nitrosamines를 비롯하여 벤젠, 톨루엔, halocarbon, acetaminophen, 그리고 chlorzoxazone 등의 다양 한 독성 물질을 활성화시키고 에탄올의 산화와 활성 산소 의 생산에도 관여하는 것으로 알려져 있어 여러 종류의 암 발생에 영향을 줄 것으로 생각된다.(5-9,15-18)

이와 더불어 조리된 육류의 섭취와 흡연은 cytochrome P450에 의해 활성화되는 여러 발암물질들의 공급원이 되기 때문에 암 발생 위험도에 있어서 cytochrome P450의 유전적 다형성과 이들 조건 간의 복합효과에 대한 연구들이 여러 암종에서 관심 있게 진행되고 있다.(4,14,18)

본 연구에서는 대장암 환자군과 정상 대조군에서 CYP2E1 의 유전자 다형성의 차이를 분석하여 환자들의 임상 특성 과 상관관계를 알아보고, 환자군과 대조군에서 육류의 섭 취와 흡연 습관, 그리고 CYP2E1 유전자 다형성의 대장암 발생 위험도를 살펴보고자 한다.

방 법

1) 대상 집단의 설정

본 연구는 후향적 환자-대조군 연구로 진행되었다. 2003 년 4월부터 2005년 3월까지 본원 대장항문클리닉에서 대장 암으로 진단되어 수술을 시행한 연속적인 환자 161명과 같 은 기간에 양성질환으로 외과에 입원하여 치료받았던 환자 들과 종합검진센터를 방문한 사람들 중 암으로 진단 받은 경험이 없는 사람들 중에서 시료의 채취가 가능한 사람들 을 대상으로 대조군 163명을 무작위 추출하였다. 시료가 불 충분하였던 경우를 제외하여 최종적으로 실험군 113명과 대조군 110명을 대상으로 하였다.

2) CYP2E1의 유전자 다형성 분석

5’-flank 부위의 96-bp 삽입에 대한 유전자 다형성을 중합 효소 연쇄반응(PCR)을 이용하여 분석하였다. 실험군과 대 조군의 혈액에서 DNA를 추출하였다. PCR 완충제 2.5μl, dNTP Mix (2.5 mM) 2.5μl, Taq 중합효소(5 U/μl) 0.125μl (Takara, Tokyo, Japan)의 혼합액에 5'-TCACTCCATGAACG- AGTTGG-3' (forward), 5'-GGTGAGAACAGGAAGCATCAG- 3' (reverse)의 염기서열을 가진 시발체와 추출된 DNA 100 ng을 혼합하여 총 25 μl 용량을 맞춘 후 PCR을 시행하였다.

PCR은 94ôC에서 5분 동안 초기 변성(denaturation) 후에 94ôC 에서 30초, 61ôC에서 30초, 그리고 72ôC에서 1분 30초 동안 35회 반복하여 반응시킨 후 마지막으로 72ôC에서 10분간 연장 반응시켰다. PCR 결과물 5μl, RsaI 제한효소 1μl, 효

소 완충제를 혼합하여 총 20μl에 맞춘 후 37^oC에서 4시간 반응 시킨 후 2% agarose gel에 전기영동 하였다.

전기영동 결과, 852-bp 길이의 띠 1개만 나타나는 경우를 삽입유전자 0형(insert 0), 852-bp와 948-bp 길이의 띠가 각각 1개씩 나타나는 경우를 삽입유전자 1형(insert 1), 그리고 948-bp 길이의 띠 1개만 나타나는 경우를 삽입유전자 2형 (insert 2)으로 판독하였다(Fig. 1).

3) 육류의 섭취 및 흡연 습관에 대한 분석

인터뷰를 통하여 실험군과 대조군에서 육류의 섭취와 흡 연 습관을 조사하였다.

육류의 섭취에 대한 기준은 양념으로 첨가된 것이 아닌 한 가지의 독립적인 요리를 기준으로 하였으며, 전혀 섭취 하지 않는 경우를 비섭취군으로, 일주일에 3회 미만인 경우 를 저섭취군, 그리고 일주일에 3회 이상인 경우를 고섭취군 으로 구분하였다. 식습관에 변화가 있는 경우, 실험군은 대 장암으로 진단 받기 이전 1년간을 기준으로 하였으며 대조 군은 병원을 방문했던 시점을 기준으로 이전 1년간의 기간 을 기준으로 하였다.

흡연 습관에 대한 인터뷰는 흡연의 경험이 없는 경우는 비흡연자, 과거에 흡연을 하였으나 현재는 금연인 경우는 과거흡연자, 현재 흡연을 하고 있는 경우는 흡연자로 구분 하여 시행하였다.

4) 통계분석

실험군의 임상 특성 분석과 실험군과 대조군의 CYP2E1 유전자 다형성의 발현 차이를 비교하기 위하여 student’s t-test를 시행하였다. 그리고 육류의 섭취 및 흡연 습관과 CYP2E1 유전자 다형성이 대장암 발생의 위험도를 증가시 키는지 알아보기 위하여 로지스틱 회귀분석을 시행하였다.

결 과

1) 대상 환자의 임상 특성 및 CYP2E1 유전자 다형성 분포

평균연령은 실험군이 57.5세(범위 31∼74세), 대조군이 56.6세(범위 40∼90세)였고, 남녀 비는 실험군에서 65：48, Fig. 1. Agarose gel electrophoresis of PCR products. Lanes A (852-bp) show subjects with no insert (insert 0). Lanes B show subjects heterozygous for the insert with the 852- and 948-bp products (insert 1). Lanes C show subjects with two insert. This product is 948-bp long (insert 2).

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ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

대조군에서 51：59로 두 군 간에 연령과 성별의 통계학적 차이는 없었다(Table 1).

CYP2E1의 96-bp 삽입 유전자 다형성 분포는 실험군과 대 조군 간에 통계학적으로 의미있는 차이를 보이지 않았으며 (Table 1, Fig. 2), 실험군 내에서 CYP2E1의 아형 간에 연령, 성별, 그리고 대장암의 병기, 분화도 및 위치 등의 임상 특 성과의 연관성을 분석한 결과에서도 통계학적으로 의미있 는 차이는 없었다(Table 2).

2) 대상 환자의 인터뷰 결과

실험군 113명 중 80명(70.8%)에서 인터뷰가 시행되었고 대조군은 110명 중 75명(68.2%)에서 인터뷰가 시행되었다.

육류의 섭취에 대한 인터뷰 결과, 실험군에서 비섭취군 14 명(17.5%), 저섭취군 38명(47.5%), 고섭취군 28명(35.0%)이 었고, 대조군에서는 각각 17명(22.7%), 38명(50.7%), 20명 (26.7%)이었다.

흡연 습관에 관해서는 실험군에서 비흡연자 39명(48.8%), 과거흡연자 20명(25.0%), 흡연자 21명(26.3%)이었고, 대조 군에서는 각각 38명(50.7%), 13명(17.3%), 24명(32.0%)으로 조사되었다. 각 군별로 실험군과 대조군을 비교하였을 때, 통계학적으로 의미 있는 차이는 없었다(Table 3).

Table 2. Relations between clinical factors and CYP2E1 poly- morphisms in the case group

ꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚ CYP2E1 polymorphisms

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ P Insert 0 Insert 1 Insert 2 ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Age

＜50 13 10 1

≥50 62 25 2 0.36

Sex

Male 45 19 1

Female 30 16 2 0.59

Stage

Unknown* 3 0 0

1∼2 33 16 2 0.77

3∼4 39 19 1

T

Unknown* 3 0 0

1∼2 14 7 0 0.69

3∼4 58 28 3

N

Unknown* 3 0 0

0 37 16 2 0.72

1∼2 35 19 1

M

0 59 39 3 0.65

1 13 5 0

Differentiation

Unknown 1 2 0

Well or moderate 66 28 2 0.46

Poor, mucinous, or 8 5 1

signet ring cell Location

Right 17 4 1

Left 58 31 2 0.32

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Table 1. Clinical characteristics of the subjects

ꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚ Cases (n=113) Controls (n=110) P ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

Mean age (range) 57.5 (31∼74) 56.6 (40∼90) 0.20 ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

Sex Male 65 (57.5%) 51 (46.4%)

Female 48 (42.5%) 59 (53.6%) 0.10 CYP2E1 Insert 0 75 (66.4%) 82 (74.5%)

Insert 1 35 (30.9%) 26 (23.6%) 0.41 Insert 2 3 (2.7%) 2 (1.8%)

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

Fig. 2. Distributions of CYP2E1 polymorphisms in the colorectal cancer cases and the control group.

Table 3. Interview results of subjects on meat intake and smoking habit

ꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚ Cases (n=80) Controls (n=75) P ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Meat intake

None 14 (17.5%) 17 (22.7%) 0.48

Low-intake 38 (47.5%) 38 (50.7%) 0.48 High-intake 28 (35.0%) 20 (26.7%) 0.48 Smoking habit

None 39 (48.8%) 38 (50.7%) 0.46

Ex-smoker 20 (25.0%) 13 (17.3%) 0.46

Smoker 21 (26.3%) 24 (32.0%) 0.46

(4)

3) 육류의 섭취와 흡연 습관의 비교를 통한 대장암 발 생 위험도 분석

육류의 섭취와 흡연 습관을 각각 단독인자로 분석하였을 때, 저섭취군의 대응비(OR)는 1.2 (95% 신뢰구간(CI) 0.5∼

2.8), 고섭취군은 OR 1.7 (95%CI 0.7∼4.2)이었고, 과거흡연 자는 OR 1.5 (95%CI 0.7∼3.4), 흡연자는 OR 0.9 (95%CI 0.4∼1.8)로 육류의 섭취와 흡연 습관은 대장암 발생 위험도 에 영향을 주지 않았다(Table 4).

육류의 섭취와 흡연 습관을 조합한 경우, 저섭취군 중 과 거흡연자는 OR 2.1 (95%CI 0.7∼6.6), 흡연자는 OR 0.8 (95%CI 0.3∼2.1)이었으며, 고섭취군 중 과거흡연자는 OR 0.8 (95%CI 0.2∼2.8), 흡연자는 OR 1.0 (95%CI 0.4∼2.5)으 로 역시 통계학적으로 의미 있는 관계는 없었다(Table 5).

Table 4. Effects of meat intake and smoking habit on colorectal cancer risk

ꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚ

OR* 95% CI^† P

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Meat intake^‡

A 1.0

B 1.2 0.5∼2.8 0.65

C 1.7 0.7∼4.2 0.25

A 1.0

B+C 1.4 0.6∼3.0 0.42

A+B 1.0

C 1.5 0.7∼2.9 0.26

Smoking habit^§

I 1.0

II 1.5 0.7-3.4 0.34

III 0.9 0.4-1.8 0.67

I 1.0

II+III 1.1 0.6-2.0 0.81

I+II 1.0

III 0.8 0.4-1.5 0.43

*OR = odds ratio; ^†95% CI = 95% confidence interval; ^‡Meat intake = A, none; B, ＜3/week; C, ≥3/week; ^§Smoking = I, none;

II, ex-smoker; III, smoker.

Table 5. Combined effects of meat intake and smoking habit on colorectal cancer risk

ꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚ Meat intake*

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

B C

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ OR (95% CI^‡) p OR (95% CI) P ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Smoking habit^§

II 2.1 (0.7∼6.6) 0.20 0.8 (0.2∼2.8) 0.72 III 0.8 (0.3∼2.1) 0.62 1.0 (0.4∼2.5) 0.93 ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

*Meat intake = B, ＜3/week; C, ≥3/week; ^†OR = odds ratio; ^‡ 95% CI = 95% confidence interval; ^§Smoking = II, ex-smoker;

III, smoker.

Table 7. Combined effects of meat intake/smoking habit and CYP2E1 polymorphisms on colorectal cancer risk ꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚ

CYP2E1

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Insert 1 or 2

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

OR 95% CI^§ P

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Meat intake*

B 1.6 0.6∼4.4 0.36

C 1.4 0.4∼4.7 0.57

B+C 1.5 0.7∼3.4 0.31

C 1.3 0.4∼4.4 0.63

Smoking habit^†

II 0.4 0.1∼2.5 0.36

III 0.8 0.3∼2.3 0.64

II+III 0.7 0.3∼1.7 0.39

III 0.8 0.3∼2.3 0.69

*Meat intake = A, none; B, ＜3/week; C, ≥3/week; ^†Smoking

= I, non-smoker; II, ex-smoker; III, smoker; ^‡OR = odds ratio;

§95% CI = 95% confidence interval.

Table 6. Effects of CYP2E1 polymorphisms on colorectal cancer risk

ꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚ

OR* 95% CI^† P

CYP2E1 Insert 0 1.0

Insert 1 1.5 0.8∼2.7 0.20

Insert 2 1.6 0.3∼10.1 0.60

Insert 0 1.0

Insert 1 or 2 1.5 0.8∼2.7 0.18 ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

*OR = odds ratio; ^†95% CI = 95% confidence interval.

(5)

4) CYP2E1 유전자 다형성의 비교를 통한 대장암 발생 위험도 분석

CYP2E1 아형 각각의 대응비를 분석하면, 삽입유전자 1 형은 OR 1.5 (95% CI 0.8∼2.7), 삽입유전자 2형은 OR 1.6 (95% CI 0.3∼10.1)이었다. 96-bp 삽입 유전자가 없는 경우 에 대하여 삽입유전자를 1개 이상 가진 경우는 OR 1.5 (95%

CI 0.8∼2.7)이었다. 이상에서 CYP2E1 유전자 다형성은 대 장암 발생 위험도를 증가시키지 않았다(Table 6).

5) 대장암의 위험도에 있어서 육류의 섭취, 흡연 습관, 그리고 CYP2E1 유전자 다형성의 복합효과 96-bp 삽입 유전자를 1개 이상 가진 경우에서, 육류의 섭취 에 따른 대장암의 위험도는 저섭취군 OR 1.6 (95% CI 0.6∼

4.4), 고섭취군에서 OR 1.4 (95% CI 0.4∼4.7)이었고, 흡연 습관의 경우 과거흡연자 OR 0.4 (95% CI 0.1∼2.5), 흡연자 에서 OR 0.8 (95% CI 0.3∼2.3)로 나타났다. 이상에서 통계 학적으로 의미 있는 결과는 없었다(Table 7).

고 찰

암의 발생에 있어서 개인 간 혹은 인종 간에 유전적 감수 성이 다르다는 것은 여러 역학 연구들을 통해 알려져 있으 며,(1-3) 특히 발암 물질을 대사하는 약물대사효소(drug- metabolizing enzyme)의 활성도 차이가 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다.(5-7) 이에 대하여 대표적으로 알려져 있는 예는, 육류를 고온에서 조리하거나 흡연 시에 발생하 는 heterocyclic aromatic amines (HAA), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) 또는 nitrosamines 등과 CYP의 복합작용 에 대한 것이다. 위의 물질들은 CYP에 의해 활성화된 후 DNA와 반응하여 암을 발생시키는 것으로 여겨지고 있기 때문에, 효소의 활성도에 차이를 보이는 CYP 유전자 다형 성에 따라 개개인의 암 발생 위험도에 차이를 보이는 것으 로 보고 되고 있다.(4,14,18)

그러나 폐암, 식도암, 두경부암, 그리고 비뇨기계통의 암 등에서 암 발생 위험도에 관한 흡연과 CYP의 유전자 다형 성의 복합 작용이 잘 알려져 있는 것에 비하여, 대장암에서 는 아직까지 논란이 있다.(1-4,14,18)

조리된 육류 섭취의 경우 대장암의 발생을 증가시킨다는 보고가 우세하나 동물성 지방이나 조리방법의 문제 등이 복합적으로 작용하였을 가능성에 대해 명확한 증명이 없는 상태이며, 일부에서는 대장암 발생의 증가를 보이지 않는 다는 보고도 있다.(1,4,12,13,19,20) 흡연은 일반적으로 대장 암의 위험을 증가시키지 않는 것으로 알려져 있으나 일부 에서 오랜 흡연력이 있는 경우에 대장암의 위험이 증가한 다고 보고하기도 하였다.(1-3,21,22) 본 연구에서 육류의 섭

취 및 흡연 습관은 대장암의 발생 위험도와 통계학적으로 의미 있는 상관관계가 없었으며 두 가지 조건을 조합하였 을 경우에도 역시 대장암의 발생 위험도가 증가하지는 않 았다.

또한 CYP2E1은 nitrosamines가 α-hydroxylation을 통하여 활성화되는 데 핵심적인 효소로 작용하기 때문에 유전자 다형성에 따라 암 발생의 위험도에 영향을 미칠 것으로 생 각되어 여러 암종에서 연구되고 있으나, 아직까지 그 결과 는 아직 명확하지 않다.(5,7,14) Kiss 등(11)은 CYP2E1의 C2 대립유전자가 대장암의 위험도를 1.91배 증가시킨다고 하 였고, 국내에서도 이 등(23)은 C1/C2 유형에서 1.38배, C2/C2 유형에서 1.13배의 위험도 증가를, 또 다른 연구(24) 에서는 C/C 또는 C/D 유형이 D/D 유형에 비해 2.7배의 위험 도 증가를 보이는 것으로 보고하였다. 하지만 유전자 다형 성에 따른 효소의 활성도를 측정한 한 연구(17)에서는 각 유형 간에 활성도의 차이가 없는 것으로 보고되기도 하였 으며, 여러 종류의 약물대사효소들을 대상으로 대장암의 발생 위험도를 분석한 Butlier 등(25)과 van der Logt 등(26) 의 연구에서는 유전자 다형성이 발생 위험도를 증가시키지 않는 것으로 나타났다. 또 Marchand 등(13)은 96-bp 삽입 유 전자 다형성에 대한 암 발생 위험도가 위치에 따라 다르게 나타난다는 결과를 보고하였는데, 유전자 다형성을 단독으 로 분석하거나 육류의 섭취 정도와 조합하여 분석한 경우 모두에서 직장암의 위험도는 1.6배 증가하지만 결장암의 발생 위험도는 증가하지 않았다. 본 연구에서 CYP2E1 유전 자 다형성은 대장암의 발생 위험도를 증가시키지 않는 것 으로 나타났으며, CYP2E1 유전자 다형성과 육류의 섭취 또 는 흡연 습관을 조합한 경우도 통계학적으로 의미있는 결 과는 나타나지 않았다.

CYP2E1의 유전자 다형성 부위는 대표적으로 4부분이 알 려져 있는데, 5’-flank 부위의 RsaI (G-1259C) 또는 PstI (C-

1091T) 제한 효소 부위(C1/C2), intron 5의 PstI 제한 효소 부 위, intron 6의 DraI (T-7668A) 제한 효소 부위(D/C) 및 intron 7의 TaqI (position 9930) 제한 효소 부위 등이며, 특히 RsaI 제한 효소 부위가 효소의 활성도와 밀접한 관련이 있다고 알려져 있다.(5,7,14,17) 본 연구에서 이용한 CYP2E1 유전자 다형성은 McCarver 등 (27)에 의해 알려진 부분으로, 5’- flank 부위의 96-bp 삽입(Ins96)에 의한 유전자 다형성이며, 유전자 위치 -2,270에서 -1,672 부위에 위치한다. 이 유전 자 다형성은 비만이나 음주와 연관하여 CYP2E1의 대사 작 용을 증강시키는 효과를 보이는 것으로 알려져 있다. 또한 인종간에 유전자 다형성 분포가 달라서 McCarver 등의 연 구(27)에서는 아프리카계 미국 흑인이 31%, 백인이 6.9%의 비율을 보였고, Fritsche 등(28)의 연구에서는 Ins96 (-/-), Ins96 (-/+), Ins96 (+/+)의 유형별 비율이 아시아인에서 74%, 24%, 3%, 아프리카계 미국 흑인에서 82%, 16%, 2%로 유사한 반면, 백인에서는 96%, 4%, 0%로 아시아인과 백인

(6)

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ (P=0.000), 그리고 아프리카계 미국 흑인과 백인(P=0.0001)

간에 차이가 있음이 보고 되었다. 본 연구의 결과에서는 Ins96 (-/-), Ins96 (-/+), Ins96 (+/+)에 해당하는 삽입유전 자 0형, 삽입유전자 1형, 삽입유전자 2형이 대장암 환자군 에서 66.4%, 31.0%, 2.7%, 대조군에서 74.5%, 23.6%, 1.8%로 나타나 Fritsche 등(28)에 의해서 보고된 아시아인의 유형별 비율과 유사한 형태를 보였으며, 대장암 환자군과 정상 대 조군 간에 유전자 다형성 분포에 차이는 없었다.

이러한 유전자 다형성의 인종 간 차이는 여러 CYP에서 보고 되었으며, 일부 연구에서는 같은 위험요인에 대한 암 발생 위험도에서 인종 간에 상반된 결과를 보이기도 하였 다. 대표적으로 CYP1A1 유전자 다형성과 흡연의 관계를 연구한 보고들에서 보면, 일본인에서는 Ile-Val 변이 또는 MspI 변이가 있는 경우 폐암의 위험이 증가하는 것으로 보 고 되었으나 서양의 연구들에는 이러한 관계가 증명되지 않았다.(7,14) CYP2E1의 경우, 대장암과의 관계에 대해서는 아직까지 많은 연구가 이루어지지는 않았지만, 일본인을 대상으로 한 연구에서는 c2 대립유전자가 있는 경우 효소 의 활성도가 낮아진다고 보고된 반면, 서양인에서는 유전 자 다형성이 효소의 활성도에 영향을 주지 않는 것으로 보 고 되기도 하여,(14,16) 같은 유전자 다형성에서도 인종 간 에 위험도가 다를 가능성에 대하여 고려해야 할 것으로 보 인다.

본 연구에서는 육류의 섭취나 흡연 습관, 그리고 CYP2E1 의 유전자 다형성이 대장암 발생 위험도를 증가시키지는 않는 것으로 분석되었다. 그러나 기본적으로 인터뷰가 가 능했던 연구 대상이 제한되어 있어 분석을 위한 충분한 수 를 확보하지 못하였으며, 환자와 대조군 사이에 연령과 성 별이 완전하게 짝짓기(match)되지 못한 점은 본 연구의 한 계점으로 생각한다. 또한 인터뷰의 내용을 보다 세분화하 여 육류를 red meat, white meat, 또는 가공육류 등으로 구분 하거나 육류의 섭취량과 흡연 습관을 수치화하는 방법 역 시 고려해 볼 필요가 있을 것으로 생각한다.

대장암의 발생 위험도에 대한 CYP2E1 유전자 다형성의 효과에 대해서는 아직까지 논란의 여지가 있으며 유전자 다형성의 인종 간 차이, 육류의 섭취나 흡연 습관, 그 외 암 발생 위험도를 높이는 역학적 요인들과의 복합 작용에 대 한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다. 또한 대응비 나 위험도의 분석을 위해서는 대규모 집단을 대상으로 한 연구가 필요하며 제한된 수를 대상으로 분석할 때 전체 인 구를 대표하지 못하는 편중된 결과를 보일 수도 있으므로 적은 수를 이용한 위험도 분석은 매우 신중해야 할 것으로 생각된다.

결 론

CYP2E1의 96-bp 삽입 유전자 다형성의 분포는 대장암 환

자군과 정상 대조군 사이에 통계학적인 차이가 없었으며, 대장암 환자군의 임상 특성 간에도 차이가 없었다. 육류의 섭취, 흡연 습관, 그리고 CYP2E1 유전자 다형성은 독립적 인 조건인 경우뿐만 아니라 복합적으로 작용하는 경우에도 대장암의 발생 위험도에 영향을 주지 않는 것으로 분석되 었다.

앞으로 여러 역학 요인들을 포함한 잘 계획된 대규모의 환자-대조군 연구를 통하여 이에 대한 추가적인 연구가 필 요할 것으로 생각한다.

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(7)

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ risk. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2002;11:1019-24.

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