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목 적: 골육종과 연골육종에서 Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF)와 Hypoxia-Inducible Factor-1 (HIF-1)의 발 현을 조사하고, 병리 및 임상적 의의를 찾고자 한다.
대상 및 방법: 골육종 35예와 연골육종 9예의 조직에 단클론 항체를 이용한 면역 조직 화학 염색을 시행하였다. 병리학적 종양 악성도 분류는 WHO 분류법을 이용하였다.
결 과: HIF-1은 35예의 골육종 중 19예(54.3%)에서, 연골육종에서는 9예 중 8예(88.9%)에서 발현되었다. 그런데 골육종에 서만 HIF-1의 발현이 폐전이(p=0.020) 및 종양 악성도(p=0.016)와 유의한 상관성을 보였다. VEGF는 골육종 35예 중 24 예(68.6%)에서, 연골육종 9예 중 6예(66.7%)에서 발현을 보였으며, VEGF의 발현도 골육종에서만 발현의 범위가 넓을수 록 폐전이가 증가하는 상관관계를 보였다(p=0.024).
결 론: HIF-1과 VEGF의 발현은 골육종과 연골육종 모두에서 높은 발현을 나타내어 두 종양의 발생과 진행에 중요한 역할 을 할 것으로 사료되며, 특히 골육종에서 HIF-1의 발현은 높은 악성도와 폐전이를 예측할 수 있었고, 또한 VEGF의 발현 범위가 많은 골육종은 폐전이 빈도가 높다고 할 수 있겠다. 그러나 연골육종에서는 두 혈관 신생 인자의 예후 인자로서의 의미는 밝힐 수 없었다.
색인 단어: HIF-1, VEGF, 골육종, 연골육종, 폐전이
Purpose: The purpose of this study is to investigate the impact of the vascular endothelial growth factor (VEGF) and the hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) expression on clinicopathologic factors in osteosarco- mas and chondrosarcomas.
Materials and Methods: Thirty-five osteosarcomas and 9 chondrosarcomas were assessed for HIF-1 and VEGF expressions with monoclonal antibodies using immunohistochemistry. The pathologic tumor grades are followed the WHO classification.
Results: Nineteen out of 35 osteosarcomas (54.3%) and 8 out of 9 chondrosarcomas (88.9%) showed HIF-1 expressions. The HIF-1 expressions increased with the pulmonary metastasis (p=0.020) and the tumor grades (p=0.016) in only osteosarcomas. Twenty-four out of 35 osteosarcomas (68.6%) and 6 out of 9 chondrosarco- mas (66.7%) showed VEGF expressions. The extents of VEGF expression in only osteosarcomas showed posi- tive correlation with the pulmonary metastasis (p=0.024).
Department of Orthopedic Surgery, St. Benedict Hospital, Busan; Departments of Orthopedic Surgery* and Pathology�, Kosin University Gospel Hospital, Busan, Korea
Ik Su Choi, M.D., Su In Roh, M.D., Jae Do Kim, M.D.*, Hee Kyung Chang, M.D.
�, and Hyeong Cheol Ryu, M.D.
The Expressions of Hypoxia-Inducible Factor-1 and Vascular Endothelial Growth Factor in Osteosarcoma and Chondrosarcoma
984
골육종과 연골육종에서 Hypoxia-Inducible Factor-1과 Vascular Endothelial Growth Factor 유전자 발현
(골육종과 연골육종에서 HIF-1과 VEGF 유전자 발현)
최익수ㆍ노수인ㆍ김재도*ㆍ장희경�ㆍ류형철
성분도병원 정형외과, 고신대학교부속 복음병원 정형외과*, 해부병리과�
984 984 통신저자 : 류 형 철
부산광역시 동구 초량 3동 31-3 성분도병원 정형외과
TEL: 051-466-7001∙FAX: 051-466-7030 E-mail: rhaxxel@paran.com
Address reprint requests to Hyeong Cheol Ryu, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, St. Benedict Hospital, 31-3 Choryang-3 dong, Dong-gu, Busan 601-731, Korea Tel: +82.51-466-7001, Fax: +82.51-466-7030 E-mail: rhaxxel@paran.com
저산소 미세 환경은 많은 고형성 종양의 특징이다. 혈 관을 통해서 종양 세포가 산소와 영양을 공급받기 때문에 신생 혈관 형성이 없다면, 종양은 수 mm2이상 성장할 수 없다5). 전이의 첫 단계가 종양 세포가 혈류내로 들어 가는 것인데, 혈관 신생이 이를 가능하게 한다. 따라서 혈관 신생을 유지하는 것이 종양 성장과 전이 과정에서 꼭 필요하다. 종양 세포가 혈관 신생에 필요한 혈관 신생 인자를 분비하도록 자극하는 첫 신호는 저산소증이며, 이 때 hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1)이 분비되어, vascular endothelial growth factor (VEGF) 등의 혈관 신생 사이토카인을 분비함으로써 종양내로 혈관이 성장하는 것을 자극한다5). 이외의 VEGF와 관련된 혈관 신생은 여러 경로를 통해서 이루어 질 수 있으며, TGF- beta, ras 유전자의 활성화4,24)나 p16 돌연변이 등10)에 의 해서도 VEGF가 분비될 수 있다.
HIF-1의 발현이 식도암17)이나 방광암26)에서 림프절 전 이와 진행된 임상 병기와 관련이 있어 예후 인자로서의 가능성을 보고한 최근 연구들이 있었고, 방사선 치료에 대한 반응성을 HIF-1으로 가늠할 수 있다는 보고도 있 어23), 현재는 악성 종양 치료의 표적으로 연구19,28)가 진행 되고 있으나, 골종양에 대한 연구는 미미한 실정이다.
VEGF의 발현이 골육종에서 폐전이와 관련성이 있고13), 특히 종양 제거술 후의 폐전이 예방이나 치료 연구에 VE- GF가 좋은 표적이 되고 있으며14,27), 불량한 예후를 예측 할 수 있다는 보고들이 있었다13,14,18,27)
.
골육종과 연골육종에서 혈관 신생에 관여하는 HIF-1 과 VEGF의 발현을 조사하여 임상 및 병리학적 소견들 과의 상관성을 분석함으로써 악성 골종양에서 두 혈관 신 생 인자의 역할을 규명하고자 하였다.
연구 대상 및 방법
1. 대상
1996년 1월부터 2002년 12월까지 임상 자료 분석이 가능한 골육종 및 연골육종으로 진단된 총 44명 환자들
의 파라핀 포매 조직을 이용하였다. 병리조직학적 진단은 골육종 35예, 연골육종 9예이었고, 골육종은 남자가 24 명, 여자가 11명이었으며, 연골육종은 남자가 6명, 여자가 3명이었다.
연령별로는 20세 이하는 골육종이 20명, 연골육종이 1명, 21-30세가 골육종은 6명, 연골육종은 1명, 31-40 세는 골육종은 3명, 연골육종은 4명이었고, 41-50세는 골육종과 연골육종이 각각 1명씩이었고, 51-60세는 골 육종 2명, 연골육종 1명, 60대 이상은 골육종과 연골육 종이 각각 1명으로, 평균 연령은 골육종이 22.74±13.45 (9-36세), 연골육종이 38.56±18.60 (19-57세)이었다.
골육종의 호발 부위는 대퇴골(16/35예)이었고, 연골육 종에서는 골반골(4/9예)이었다. 폐로의 전이가 있는 경 우는 골육종이 14예, 연골 육종이 1예였으며, 폐전이는 마지막 추시 관찰을 기준으로 하였다(Table 1).
2. 방법
1) 종양의 악성도 등급 분류
골육종과 연골육종의 악성도 등급은 WHO 등급 분류 에 따라서 분화가 좋은 경우 I, 중등도 분화 II, 분화가 나 Conclusion: The HIF-1 and VEGF appear to be an important role for the development and progression of these two tumors. The HIF-1 expression in osteosarcomas seems to be poor prognostic value including aggressive tumor grades and pulmonary metastasis. The extents of VEGF immunostaining might indicate the possibility of pulmonary metastasis in osteosarcomas. However, the two gene expressions could not indicate the significant prognostic value in chondrosarcomas.
Key Words: HIF-1, VEGF, Osteosarcoma, Chondrosarcoma, Pulmonary metastasis.
Chondrosarcoma Osteosarcoma
Parameters
Total numbers 35 9
Mean age 22.74 38.56
(Range) (9-36) (19-57)
(±SD) (±13.45) (±18.60)
Sex (Male:Female) 24:11 6:3
Pulmonary metastasis
Present 14 1
Absent 21 8
Site
Face 1
Clavicle 1
Femur 16 3
Humerus 1
Pelvis 1 4
Tibia 14 1
Vertebra 1
Table 1.Clinicopathologic parameters of patients with os- teosarcoma and chondrosarcoma
쁜 경우 III으로 분류하였다.
2) 면역 조직 화학 염색
면역 조직 화학 염색은 HIF-1 (Novocastra, New- castle, UK)와 VEGF (Dako, Glostrup, Denmark) 항체를 사용하였다. 조직 절편을 4 m 두께로 세절한 후, probe-on plus slide에 부착하여 건조시켰다. 이후 탈파라핀 후 함수시키고, 0.01 M citrate buffer (pH 6.0)를 이용해 microwave 오븐에 15분간 처리하였다.
조직 내 과산화수소 효소의 작용을 억제하기 위하여 3%
H2O2에 10분간 처리한 후, 조직 내의 항원과 비특이적 단백 결합을 억제하기 위하여 정상 혈청으로 단백질을 차 단시켰다. 그리고 일차 단일 항체에 1시간동안 부착시킨 다음 완충액으로 수세하였다.
LSLB kit (Dako, Glostrup, Denmark)를 이용하여 biotin이 부착된 이차 항체에 30분간 반응시킨 다음, st- reptoavidin-HRP를 결합시켰다. 발색은 3-amino- 9-ethyl carbazole (Dako, Glostrup, Denmark)를 이용하여 10분간 반응시킨 후, Mayer’s hematoxylin 으로 1분간 대조 염색을 시행하였다. HIF-1은 종양 세
포의 핵에, VEGF는 세포질에 적갈색으로 발현되고, 전 체 종양 세포의 6% 이상에서 발현될 때를 면역 조직 화 학 염색 양성으로 판정하였다. 양성인 경우는 전 종양 세 포에 대해 염색된 범위에 따라 종양 세포의 6-25%, 26- 50%, 51-75%, 76-100%로 분류하였다.
3) 통계학적 분석
악성 골종양의 종류, 조직학적 악성도 등급, 연령, 성 별 등 임상과 병리학적인 인자들과, 면역 조직 화학 염색 발현의 관련성에 대해 SPSS version 10.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 통계 프로그램을 이용하여 2분석, Fisher 순위 상관 분석 방법을 사용하였다. 통계학적 유 의성은 p값이 0.05 이하인 것으로 하였다.
결 과
1. 종양 종류에 따른 악성도 분류
골육종은 WHO 등급 분류 I이 8예, II가 12예, III이 15예였으며, 연골육종은 각각 4, 3, 2예였다(Table 2).
2. 종양 종류에 따른 HIF-1의 발현
35예의 골육종에서 HIF-1에 양성 반응을 보인 예가 19예로 54.3%의 양성률이었고(Fig. 1), 연골육종 9예 중 8예가 양성으로 88.9%의 양성률이었다(Fig. 2). 골육종 보다 연골육종에서 높은 양성률을 보였으나, 통계적으 로 발현 빈도의 의미 있는 차이는 없었다(p=0.059).
Chondrosarcoma Osteosarcoma
Grades
I 8 4
II 12 3
III 15 2
Table 2.The result of grading of tumor cells of osteosarcoma and chondrosarcoma
Diagnosis
Fig. 1.The microscopic photograph which shows positive reac- tion of HIF-1 in osteosarcoma (ABC stain, ×100). The tumor cells show red-brown staining in the nuclei, which is interpreted as
‘positive reaction of HIF-1’ (arrows).
Fig. 2.The microscopic photograph which shows positive reac- tion of VEGF in osteosarcoma (ABC stain, ×100). The tumor cells show red-brown staining in the cytoplasm, which is interpreted as ‘positive reaction of VEGF’ (arrows).
1)골육종에서 임상 및 병리학적 인자들과HIF-1발현과 의 관련성
연령에 따른 HIF-1 발현은 비양성군의 평균 연령이 21.94±14.25세(7-36세)이고, 양성군이 23.42±13.10 세(10-36세)로 비양성군의 평균 연령이 다소 어리지만, HIF-1 발현은 통계적으로 연령과 상관이 없었다(Table 3). 성별에 따른 HIF-1의 발현은 남자는 24명 중 13명 (54.2%)에서, 여자는 11명 중 6명(54.5%)에서 양성 반 응을 보였으나, HIF-1 발현에 따른 남녀 차이의 통계적 인 의미는 없었다(Table 3). 폐로의 전이가 있는 경우는 14명 중 11명(78.6%)이, 전이가 없는 경우는 21명 중 8 명(38.1%)이 양성 반응을 보여 HIF-1이 발현되는 예는 비발현 예에 비해 통계적으로 폐로 전이를 많이 하였다 (p=0.020) (Table 3). 그러나 HIF-1 양성 범위와 폐전 이의 상관 분석에서는 경계성 상관성(borderline asso- ciation)이 인정되었다(p=0.075) (Table 4). 종양 세포 의 악성도 등급에 따른 HIF-1의 발현은 등급 I이 8명 중
1명(12.5%), II는 12명 중 7명(58.3%), III은 15명 중 11 명(73.3%)에서 양성 반응을 보여 악성도가 높을수록 HIF-1의 발현이 의미 있게 높았다(p=0.016) (Table 3).
2)연골육종에서 임상 및 병리학적 인자들과 HIF-1 발현
과의 관련성
연령에 따른 HIF-1 발현은 비양성군의 평균 연령이 62.00±0.00세(62세)이고, 양성군이 35.63±11.10세 (24-46세)이었으나, 비양성군이 단 1명으로 HIF-1 발 현은 통계적으로 연령과 상관이 없었다(Table 6). 성별 에 따른 HIF-1의 발현은 남자는 6명 중 5명(83.3%)에 서, 여자는 3명 중 3명 모두(100.0%)에서 양성 반응을 보였으나, HIF-1 발현에 따른 남녀 차이의 통계적인 의 미는 없었다(Table 6). 폐로의 전이가 있는 경우는 1명 중 1명(100%)이, 전이가 없는 경우는 8명 중 7명(87.5%) 이 양성 반응을 보였으나, 통계적으로 의미가 없었다(Ta- ble 6). 종양 세포의 악성도 등급에 따른 HIF-1의 발현 은 등급 I이 4명 중 4명(100%), II는 3명 중 2명(66.7%),
51-75%
Extents
26-50%
6-25%
0-5%
Metastasis
No 13 2 3 3 21
Yes 3 3 7 1 14
Total 16 5 10 4 35
Table 4.The extent of HIF-1 expressions associated with pul- monary metastasis in 35 patients with osteosarcoma
Total HIF-1 expression
51-75%
Extents
26-50%
6-25%
0-5%
Metastasis
No 8 8 4 1 21
Yes 3 1 7 3 14
Total 11 9 11 4 35
Table 5.The extent of VEGF expressions associated with pul- monary metastasis in 35 patients with osteosarcoma
Total VEGF expression
p=0.024
p-value Positive Negative NegativePositive p-value Total numbers 1 8(88.9%) 3 6(66.7%) Mean age 62.00 35.63 0.060 43.33 36.17 0.493
(Range) (62) (24-46) (26-59) (23-49) (±SD) (±0.00) (±11.10) (±16.44) (±12.93)
Sex 0.516 0.170
Male 1 5 (83.3%) 3 3 (50.0%)
Female 0 3 (100.0%) 0 3 (100.0%)
Grade 0.798 0.286
I 0 4 (100.0%) 2 2 (50.0%)
II 1 2 (66.7%) 1 2 (66.7%)
III 0 2 (100.0%) 0 2 (100.0%)
Pulmonary metastasis 0.749 0.516
Present 0 1 (100.0%) 0 1 (100.0%) Absent 1 7 (87.5%) 3 5 (62.5%) Table 6.The gene expressions associated with clinicopatho- logic findings of 9 patients with chondrosarcoma
VEGF HIF-1
p-value Positive Negative NegativePositive p-value
Total numbers16 19 (54.3%) 11 24 (68.6%) Mean age 21.94 23.42 0.486 16.36 25.67 0.113
(Range) (7-36) (10-36) (11-21) (10-40) (±SD) (±14.25) (±13.10) (±4.74) (±15.15)
Sex 0.984 0.724
Male 11 13 (54.2%) 8 16 (66.7%) Female 5 6 (54.5%) 5 6 (54.5%)
Grade 0.016* 0.351
I 7 1 (12.5%) 4 4 (50.0%)
II 5 7 (58.3%) 3 9 (66.6%)
III 4 11 (73.3%) 4 11 (73.3%)
Pulmonary metastasis 0.020* 0.305
Present 3 11 (78.6%) 3 11 (78.6%) Absent 13 8 (38.1%) 8 13 (61.9%) Table 3.The gene expressions associated with clinicopatho- logic findings of 35 patients with osteosarcoma
VEGF HIF-1
*p, means statistically significance.
p=0.075
III은 2명 중 2명(100%)에서 양성 반응을 보여 악성도에 따른 HIF-1의 발현은 의미 있는 차이가 없었다(Table 6).
HIF-1의 염색 범위와 폐전이는 통계적으로 관련성이 없 었다(Table 7).
3. 종양 종류에 따른 VEGF의 발현
골육종 총 35예 중 24예(68.6%)에서(Fig. 3), 연골육 종 9예 중 6예(66.7%)에서 VEGF에 양성 반응을 보였고 (Fig. 4), 종양 유형에 따른 VEGF 발현 빈도는 통계적 으로 의미 있는 차이가 없었다(p=0.915).
1)골육종에서 임상 및 병리학적 인자들과 VEGF 발현과
의 관련성
연령에 따른 VEGF 발현은 비양성군의 평균 연령이 16.36±4.74세(11-21세)이고, 양성군이 25.67±15.15 세(10-40세)로 비양성군의 평균 연령이 어리지만, VEGF 발현은 통계적으로 연령과 상관이 없었다(Table 3). 성별에 따른 VEGF의 발현은 남자는 24명 중 16명 (66.7%)에서, 여자는 11명 중 6명(54.5%)에서 양성 반
응을 보였으나, VEGF 발현에 따른 남녀 차이의 통계적 인 의미는 없었다(Table 3). 폐로의 전이가 있는 경우는 14명 중 11명(78.6%)이, 전이가 없는 경우는 21명 중 13 명(61.9%)이 양성 반응을 보였으나, 통계적으로 의미가 없었다(Table 3). 그러나 양성 범위와 폐전이의 상관 분 석에서는 VEGF 양성 범위가 넓을수록 폐로의 전이가 많다고 할 수 있었다(p=0.024) (Table 5). 종양 세포의 악성도 등급에 따른 VEGF의 발현은 등급 I이 8명 중 4 명(50.0%), II는 12명 중 9명(66.6%), III은 15명 중 11 명(73.3%)에서 양성 반응을 보였으나 통계학적으로 악 성도에 따른 VEGF 발현의 차이는 없었다(Table 3).
2)연골육종에서 임상 및 병리학적 인자들과 VEGF 발현
과의 관련성
연령에 따른 VEGF 발현은 비양성군의 평균 연령이 43.33±16.44세(26-59세)이고, 양성군이 36.17±12.94 세(23-49세)로 양성군의 평균 연령이 다소 어리지만, VEGF 발현은 통계적으로 연령과 상관이 없었다(Table 6). 성별에 따른 VEGF의 발현은 남자는 6명 중 3명(50.0
%)에서, 여자는 3명 중 3명 모두(100.0%)에서 양성 반 응을 보였으나, VEGF 발현에 따른 남녀 차이의 통계적 인 의미는 없었다(Table 6). 폐로의 전이가 있는 경우는 1명 중 1명(100.0%)이, 전이가 없는 경우는 8명 중 5명 (62.5 %)이 양성 반응을 보였으나, 통계적으로 의미가 없었다(Table 3). 종양 세포의 악성도 등급에 따른 VEGF 의 발현은 등급 I이 4명 중 2명(50.0%), II는 3명 중 2 명(66.7%), III은 2명 중 2명(100.0%)에서 양성 반응을
51-75%
Extents
26-50%
6-25%
0-5%
Metastasis
No 1 2 3 2 8
Yes 0 1 0 0 1
Total 1 3 3 2 9
Table 7.The extent of HIF-1 expressions associated with pul- monary metastasis in 9 patients with chondrosarcoma
Total HIF-1 expression
p=0.516
Fig. 3.The microscopic photograph which shows positive reac- tion of HIF-1 in chondrosarcoma (ABC stain, ×100). The tumor cells show red-brown staining in the nuclei, which is interpreted as ‘positive reaction of HIF-1’ (arrows).
Fig. 4.The microscopic photograph which shows positive reac- tion of VEGF in chondrosarcoma (ABC stain, ×100). The tumor cells show red-brown staining in the cytoplasm, which is inter- preted as ‘positive reaction of VEGF’ (arrows).
보여 악성도에 따른 VEGF의 발현은 의미 있는 차이가 없었다(Table 6). VEGF의 염색 범위와 폐전이는 통계 적으로 관련성이 없었다(Table 8).
4. 골종양에서 HIF-1과 VEGF의 발현간의 상관성 골육종과 연골육종 모두에서 HIF-1의 양성 발현이 높 은 증례일수록 VEGF의 양성 발현도 증가하는 소견이 관 찰되었다(p=0.000).
고 찰
HIF-1은 종양의 성장과 전이에 중요한 혈관 신생을 조 절하는 전사 인자로써 최근에 방사선 치료 중에 HIF-1 활성화가 유도된다는 보고가 있은 후, 종양의 방사선 치 료 효과를 증강시키기 위한 방법으로 HIF-1 경로가 연 구되고 있으며23), 치료 전의 oxygenation level이 방사 선 치료에 대한 효과와 환자의 생존을 예측할 수 있다는 보고들이 있다1,8,9,16). 예후와의 관련성 측면에서, 자궁경 부암 등에서는 임상 병리학적 예후 인자들과 관련이 없 었다는 보고도 있으며8,11), 식도암1,17), 유방암3), 대장암12), 췌장암25)에서처럼, 불량한 예후를 보고한 경우도 있다.
본 연구에서 골육종에서는 54.3%의 양성률을, 연골육 종에서는 88.9%의 양성률을 보였다. 췌장암의 경우는 40%25), 식도암1,17)의 경우 진행된 병기에서는 50%의 발 현율을 보였다는 보고가 있는데, 본 연구에서는 HIF-1 의 발현이 높을수록 폐로의 전이 빈도가 높았고(p=
0.020), 종양의 악성도가 높을수록 HIF-1의 발현율이 높아서 일부 암종1,3,12,17,25)에서와 같이 HIF-1의 발현은 불 량한 예후를 예측할 수 있다고 하겠다. 또한 HIF-1이 염 색되는 범위와 폐로의 전이와의 상관성 분석에서는 경계 성 의미(p=0.075)를 보여, 증례수를 추가하면 의미 있는 결과를 도출할 가능성이 많다고 하겠다. 그러나 아직은 골육종을 대상으로 한 HIF-1의 발현에 대한 연구는 문
헌상 접하기 힘들어서 본 연구 결과와 비교가 곤란하였 다. 연골육종은 9예로 증례수가 부족하긴 하였으나, 9예 중 8예가 발현을 보여 대부분의 연골육종에서 HIF-1의 발현을 보였다6,20)는 보고와 일치한다고 할 수 있다. 임상 과 병리학적 인자들과의 상관 분석에서는 의미 있는 상관 성을 인정할 수 없었는데, 이는 증례수의 부족도 원인이 되리라고 생각된다. HIF-1은 핵단백질이나 면역 조직 화학 염색에서 세포질에 염색이 되는 경우가 관찰되었는 데, 이는 HIF-1의 단백질이 분해되는 과정에서 산소 감 작에 의해 세포 내 위치가 결정되기 때문에 산소 감작 유 무에 따라 세포질 내에서도 염색이 가능하다 하겠다21).
VEGF는 헤파린과 결합하는 34-42 KDa의 단백으로 혈관 신생을 유도하는 대표적인 사이토카인이다. VEGF 에 의한 혈관 신생은 임상적으로 심근 경색, 망막 혈관 질 환, 종양의 성장 등의 경우에 일어날 수 있다. 또한 성장 판 발생이나 연골 재구축을 조절하는데 있어 VEGF에 의해 유도된 모세혈관이 내부로 성장해 들어간다. VEGF 의 발현 기전은 HIF-1 의존 경로와 비의존 경로로 구분 할 수 있는데, 비의존 경로에는 여러 암유전자의 돌연변 이나 이상과 관련이 있다22). 또한, 저산소 상태인 경우에 는 HIF-1의 유도가 없으면, VEGF가 발현되지 않는다 는 연구도 있다7). 유방암3), 대장암12), 췌장암25)에서는 VE- GF의 발현과 불량한 예후가 관련이 있다고 보고되고 있 다. 골육종에서는 폐전이와 불량한 예후를 예측할 수 있 다고 보고되고 있고13,14,27), 골거대세포종에서도 악성도가 높은 경우에 발현이 많이 되며29), 연골육종에서도 악성도 가 높은 경우에 발현이 많다는 보고29)등이 있다.
본 연구에서는 골육종에서 VEGF의 발현은 68.6%였 고, 연골육종에서의 발현은 66.7%였는데, 골육종인 경 우는 Kaya 등13)의 골육종에서 63%의 보고와 거의 상응 하는 결과이다. Ayala 등2)은 연골육종의 경우에 악성도 가 III인 경우는 모두 VEGF가 발현되었다고 하였고, McGough 등20)은 악성도가 높을수록 발현되는 VEGF 의 양이 많다고 하였다. 본 연구에서 연골육종에서는 66.7
%의 발현율을 보였고, 악성도 I, II는 각각 50%, III는 100%의 발현율을 보여서 Ayala나 McGough 등의 연 구 결과와 일치한다고 하겠으나, 증례수가 부족하여 앞 으로 이에 대한 추가 연구가 필요하다고 하겠다. VEGF 의 발현이 골육종과 연골육종 모두에서 폐로의 전이나 악 성도와의 상관성을 보이지는 않았다. 이는 아직 추적 기
51-75%
Extents
26-50%
6-25%
0-5%
Metastasis
No 3 1 3 1 8
Yes 0 1 0 0 1
Total 3 2 3 1 9
Table 8.The extent of VEGF expressions associated with pul- monary metastasis in 9 patients with chondrosarcoma
Total VEGF expression
p=0.845
간이 짧은 증례들이 많은 데서 기인한다고 생각되며, 계 속 추적 조사한 후의 추가 연구가 필요하다고 하겠다. 발 현율 자체는 폐전이와 상관성이 없었으나, 발현 범위와 폐전이는 상관성이 인정되어, VEGF의 발현 범위가 넓 을수록 폐전이 빈도는 높다고 할 수 있다.
혈관 신생을 억제하거나 방해함으로써 악성 종양을 치 료하려는 연구들이 시도되고 있는데, 이를 임상에 적용 하기 위해서는 환자의 종양 조직에서 혈관 신생 인자들 의 발현 상태를 조사할 필요가 있다. 본 연구 결과에서는 HIF-1과 VEGF가 발현이 양의 상관성을 나타내었는데, 이는 골육종과 연골육종에서 VEGF의 발현이 HIF-1에 의해 유도된다는 것을 의미한다7,22). 이는 많은 예의 악성 골종양에서 HIF-1을 표적으로 하는 치료도 적용될 수 있음을 시사한다고 할 수 있겠다. 특히 본 연구에서는 기 존의 보고들과는 다소 다르게, VEGF의 예후 인자로서 의 유용성은 골육종에서 염색, 즉 발현 범위가 폐전이를 예측할 수 있는 인자로 나타났으며, HIF-1의 발현은 폐 전이와 높은 악성률을 예측하므로 나쁜 예후를 시사하는 인자로 나타났다. 이 두 유전자 발현을 예후 지표로서 임 상적으로 이용하기 위해서는 증례수와 생존 분석이 추가 된 연구를 통한 추후 검증이 필요하다고 하겠다.
결 론
HIF-1과 VEGF는 골육종과 연골육종 모두에서 높은 발현을 나타내어 두 종양의 발생과 진행에 중요한 역할을 할 것으로 추측되며, 특히 골육종에서 HIF-1의 발현은 높은 악성도와 폐전이를 예측할 수 있으며, VEGF의 발 현 범위가 많은 골육종은 폐전이 빈도가 높다고 할 수 있 겠다. 그러나 연골육종에서는 두 혈관 신생 인자의 예후 인자로서의 의미는 밝힐 수 없었다.
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