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책임저자: 장연수, 서울시 강동구 상일동 149
134-727, 경희대학교 동서신의학병원 외과 Tel: 02-440-6277, Fax: 02-440-6295
E-mail: [email protected]
접수일:2008년 3월 14일, 게재승인일:2008년 7월 17일
위암 환자에서 수술 전 혈청 CEA, CA19-9, AFP의 예후 인자로서의 의의
경희대학교 의과대학 외과학교실
나국영ㆍ장연수ㆍ김용호ㆍ주선형ㆍ이석환
The Prognostic Significance of the Preoperative Serum CEA, CA19-9 and AFP Levels in Gastric Cancer Patients
Kuk-Young Na, M.D., Yeon Soo Chang, M.D., Yong Ho Kim, M.D., Sun Hyung Joo, M.D., Suk-Hwan Lee, M.D.
Department of Surgery, Kyung Hee University College of Medicine, Seoul, Korea
Purpose: No tumor-specific markers for gastric cancer are currently known, although various tumor markers have been utilized. CEA, CA19-9 and AFP are the most commonly used tumor markers for gastric cancer. The aim of this study is to evaluate the prognostic significance of the preoperative CEA, CA19-9 and AFP levels in patients with gastric cancer.
Methods: A total of 366 patients who underwent curative surgery for gastric cancer were analyzed. The clinico- pathologic characteristics and disease-free survival rate of the patients were compared between the positive and negative CEA, CA19-9 and AFP groups of patients, respectively. Also, the prognostic significance of each tumor marker was assessed by multivariate analysis.
Results: The CEA, CA19-9 and AFP levels were elevated in 14.2%, 7.9% and 19.1% of the patients, respectively.
Serosal invasion and advanced cancer were more frequently found in the groups of patients who were positive for CEA and CA19-9 (P<0.05). More lymph node metastasis and an advanced tumor stage were found in the group of patients who were positive for CA19-9 (P<0.05). On univariate analysis, the disease-free survival rate was significantly lower in the CA19-9 positive group (P<0.05). Serosal invasion and lymph node metastasis were the only significant prognostic factors on multivariate analysis.
Conclusion: CEA, CA19-9 and AFP have proved unhelpful for the early detection of gastric cancer due to the low positive rate. CEA and AFP have no prognostic significance and only CA19-9 can be useful for estimating the severity of gastric cancer and as a limited prognostic factor for gastric cancer patients. (J Korean Surg Soc 2008;75:302-306)
Key Words: Gastric cancer, Tumor marker, CEA, CA19-9, AFP 중심 단어: 위암, 종양표지자, CEA, CA19-9, AFP
서 론
종양 표지자는 1938년 Gutman과 Gutman(1)이 전이성 전 립선암 환자에서 acid phosphatase가 증가되었다고 보고한 후, 최근까지 여러 종류의 암에서 다양한 종양 표지자들에
Table 1. Number of patients and mean value of preoperative CEA, CA19-9, AFP in each positive or negative group
N (%) Mean value
CEA + 52 (14.2) 12.63 (ng/ml)
− 314 (85.8) 1.18
CA19-9 + 29 (7.9) 183.5 (U/ml)
− 337 (92.1) 6.07
AFP + 70 (19.1) 8.69 (ng/ml)
− 296 (80.9) 1.96
*cutoff value: CEA = 4.1 ng/ml; CA19-9 = 37 U/ml; AFP = 8.4 ng/ml.
대한 연구가 이루어졌으며 암의 진단 및 예후와 재발의 예 측, 치료 효과 판정 등에 이용되고 있다. 이 중 CEA (Carci- noembryonic antigen), CA19-9 (Carbohydrate antigen), AFP (Alfa-fetoprotein)는 대장암, 췌장암을 비롯한 여러 소화기암 의 종양 표지자로 흔히 사용되고 있으며 임상 적용에 대해 서 많은 연구가 이루어져 왔다.(2-7) 그러나 아직 위암에 특 이적인 종양 표지자는 없으며 CEA, CA19-9, AFP가 가장 보편적으로 이용되고 있지만 양성률이 낮아 원발성 병변의 진단보다는 재발 여부 및 예후 판정에 주로 사용되고 있다.
저자들은 위암 환자에서 수술 전 측정한 CEA, CA19-9, AFP 의 예후 인자로서의 의의를 알아보고자 하였다.
방 법
2002년 1월부터 2005년 12월까지 경희대학교 의과대학 부속병원 외과에서 위암으로 근치적 절제술을 시행받은 366명을 대상으로 수술 전 CEA, CA19-9, AFP 각각의 양성 군과 음성군으로 나누어 위암 환자의 임상병리학적 특징과 종양 표지자와의 상관관계, 양성군과 음성군의 무병 생존 율, 각 종양 표지자의 예후 인자로서의 의의 등을 조사하였다.
혈청 내 CEA, CA19-9, AFP는 수술 3∼7일 전에 환자의 말초 혈액을 채취하여 방사선 면역 측정법으로 검사하였 다. 진단검사의학과의 보정결과를 참고로 하여 CEA는 5.0 ng/ml, CA19-9는 37 U/ml, AFP는 4.0 ng/ml를 기준으로 하여 그 이상을 양성군, 미만을 음성군으로 정의하였다. 위절제 환자의 무병 생존율 분석을 위한 평균 추적 검사기간은 21 (1∼55)개월이었으며, 통계처리는 SPSS 12.0 for window (SPSS Inc, Chicago, IL, USA)를 사용하여 chi-square test와 student t test로 각각의 종양 표지자의 양성군, 음성군 간의 임상병리학적인 상관관계를 비교하였고, 무병 생존율 분석 은 Kaplan-Meier법에 따른 누적 생존율을 구하여 log-rank test로 검정하였다. 환자의 연령, 성별, 암의 위치, 장막 침윤 여부, 림프절 전이, 수술 전 혈청 종양 표지자의 양성 여부 등의 예후 인자로서의 의의를 알아보기 위하여 Cox’s pro- portional hazards regression analysis를 이용하여 다변량 분석 을 시행하였다.
결 과
환자의 남녀 비는 244:122 (2:1)였으며, 평균 연령은 57.5 (24∼85)세였다. 수술은 위 아전절제술을 287예(78.4%)
에서 시행하였고, 전절제술을 79예(21.6%)에서 시행하였으 며 전 예에서 D2 이상의 림프절절제를 시행하였다.
각 종양 표지자에 대한 양성군은 CEA 52예(14.2%), CA19-9 29예(7.9%), AFP 70예(19.1%)였으며 양성군의 평균 값은 CEA 12.63 ng/ml, CA19-9 183.5 U/ml, AFP 8.69 ng/ml 였다(Table 1). 각 종양 표지자의 양성군과 음성군의 성별, 연령, 종양의 크기, 육안적 소견, 장막 침윤 여부, 림프절 전 이, 병기 등의 임상병리학적 소견을 조사한 결과 두 군 사이 에 성별, 연령, 종양의 크기는 유의한 차이가 없었으며 CEA 와 CA19-9의 양성군에서 진행성 위암이 조기 위암보다 유 의하게 많았고(P<0.05), 장막을 침윤한 경우가 음성군보다 유의하게 많았다(P<0.05)(Table 2). 림프절 전이는 CA19-9 의 양성군에서 통계학적으로 유의하게 많았다(P<0.05). 병 기와 각 종양표지자의 관계는 CA19-9의 양성군에서 병기 가 증가할수록 음성군에 대한 비율이 유의하게 증가하였다 (P<0.05).
3년 무병 생존율은 CEA 양성군이 73.4%, 음성군이 76.8%
였고, AFP 양성군은 81.5%, 음성군은 75.7%로 두 군 간의 유의한 차이가 없었으나, CA19-9의 경우 양성군은 53.6%, 음성군이 75.6%로 양성군에서 유의하게 낮은 생존율을 보 였다(P<0.05)(Fig. 1). 무병 생존율에 영향을 미치는 예후 인자에 대한 다변량 분석 결과 각 종양 표지자는 예후에 영향을 미치지 못하였으며, 장막 침윤 여부(R.R.=1.952, 95% C.I. 1.034∼3.684, P=0.039)와 림프절 전이(R.R=2.237, 95% C.I. 1.496∼3.345, P=0.001)만이 독립적인 예후 인자였다 (Table 3).
고 찰
종양 표지자는 암의 조기 진단 및 치료 효과 판정, 재발
Table 2. Comparison of clinicopathologic characteristics of patients between positive and negative groups of each tumor markers
CEA P-value CA19-9
P-value AFP
P-value
(+) (−) (+) (−) (+) (−)
Gender (M:F) 38:14 177:98 NS 17:12 185:91 NS 49:21 159:75 NS
Mean age 59.3 56.9 NS 55.3 57.2 NS 56.7 57.6 NS
Mean tumor size (cm) 4.97 3.99 NS 6.00 3.95 NS 3.93 4.19 NS
Gross type (%)
Early 11 (8.9) 112 (91.1) 1 (0.9) 114 (99.1) 27 (23.3) 89 (76.7)
P<0.05 P<0.05 NS
Advance 40 (21.0) 150 (79.0) 26 (14.9) 149 (85.1) 40 (22.9) 135 (77.1)
Serosal invasion (%)
− 17 (9.8) 156 (90.2) 0 162 (100.0) 40 (24.4) 124 (75.6)
P<0.05 P<0.05 NS
+ 35 (22.7) 119 (77.3) 27 (19.1) 114 (80.9) 30 (21.4) 110 (78.6)
LN metastasis (%)
− 23 (12.8) 156 (87.2) 5 (2.9) 166 (97.1) 40 (23.7) 129 (76.3)
NS P<0.05 NS
+ 29 (19.9) 117 (80.1) 41 (27.5) 108 (72.5) 30 (22.6) 103 (77.4)
Stage (%)
I 13 (4.9) 142 (95.1) 2 (1.2) 144 (98.8) 35 (23.6) 113 (76.4)
II 10 (25.6) 29 (10.5) 3 (7.5) 37 (92.5) 8 (22.9) 27 (77.1)
NS P<0.05 NS
III 19 (21.3) 70 (25.5) 13 (16.5) 66 (83.5) 17 (21.3) 63 (78.7)
IV 10 (22.7) 34 (12.4) 11 (27.5) 29 (72.5) 10 (24.4) 31 (75.6)
Fig. 1. Disease-free survival curves of tumor marker positive and negative gastric cancer patients. (A) CEA, (B) CA19-9, (C) AFP.
Table 3. Multivariate analysis of various factors for prognostic sig- nificance
Variables P-value Risk ratio 95% C.I.
Age 0.204 1.020 0.989∼1.052
Sex 0.690 1.158 0.562∼2.388
Tumor location 0.146 1.376 0.895∼2.115 Serosal invasion 0.039 1.952 1.034∼3.684 LN metastasis 0.001 2.237 1.496∼3.345
CEA 0.613 0.798 0.333∼1.912
CA19-9 0.697 1.200 0.479∼3.009
AFP 0.198 1.640 0.772∼3.487
여부와 예후 판정 등에 널리 사용되고 있다. 이 중 임상적으 로 많이 사용되고 있는 CEA (Carcinoembryonic antigen)는 1969년 Thomson 등(8)에 의해 대장 및 직장암 환자의 혈청 에서 방사선면역측정법에 의해 검출된 이후, 다양한 위장 관 악성 질환의 종양 표지자로서 예후 결정인자, 암 치료효 과 판정, 재발의 조기 발견 등에 사용되고 있다. 특히 대장 암의 진단, 수술 후 재발여부 평가에 유용한 것으로 알려져 있으며, 그 외에 위암, 갑상선암, 유방암, 자궁경부암, 방광 암, 흑색종, 림프종 등에서도 유용하다고 보고되고 있 다.(4,8,9) 1979년 Koprowski 등(7)에 의해 알려진 CA19-9 (Carbohydrate antigen19-9)은 췌장암의 종양 표지자로 잘 알 려져 있으며, 담도암, 담관암, 췌장암에서 높은 양성률을 보 여 유용한 종양 표지자로 이용되고 있다.(10) 또한 양성 질 환인 간경화나 간염 등의 질환에서도 정상 이상으로 상승 되며 위양성률은 7%로 보고하고 있다.(11) AFP (Alfa-feto- protein)는 간세포암의 종양 표지자로 알려져 있으며, 그 밖 에도 난소암, 자궁암 등에서 증가될 수 있으며 정상적인 임 신, 간염 등에서도 증가한다.(12)
CEA는 위암 환자의 16∼38%에서 양성으로 보고되는 데,(2,13-15) 저자들의 경우 14.2%로 Ye 등(16)과 같이 비교 적 낮은 양성률을 보였다. 이는 본 연구의 대상 환자 중 조 기 위암환자의 비율이 CEA군에서 39.3%로 다른 연구들에 비해 높았기 때문으로 생각된다. CA19-9은 위암에서 16∼
60%의 양성률이 보고되고 있는데,(17-19) 국내에서 Kwon 등(20)은 15.8%, Baek 등(21)은 8.3%의 양성률을 보고하였 으며 저자들의 경우 7.9%의 양성률을 보였다. AFP의 경우 Jalanko 등(14), Kuusela 등(22)은 위암에서 양성률을 얻지 못 한 것으로 보고하였지만, 저자들의 경우 19.1%의 양성률을 보였으며 이는 Ye 등(16)의 결과와 유사하였다.
CEA는 위암에서 대장암에 비해 양성률은 낮지만 암의
진행 정도, 즉 위벽 침윤도 및 림프절 전이 등과 상관관계가 있으며 남자와 고령자에서 양성률이 높다고 보고되었는 데,(13,16,21,23) 저자들의 경우 진행성 위암 및 장막 침윤이 된 경우 CEA의 양성률이 유의하게 높았으며 림프절 전이 와는 상관관계가 없었고, 양성군에서 남자와 고령자가 많 았으나 유의한 차이는 없었다. Ye 등(16), Baek 등(21), Ishigami 등(23)은 CA19-9의 양성률은 위벽 침윤도, 림프절 전이, 원격 전이, 병기와 밀접한 상관관계가 있다고 하였으 며, 저자들의 경우 CA19-9의 양성률은 진행된 병변, 장막 침윤, 림프절 전이, 병기와 밀접한 상관관계를 보여 위암의 진행 정도를 파악하는데 유용한 종양 표지자임을 알 수 있 었다. AFP의 양성률과 위암의 림프절 전이와 상관관계가 있다는 보고가 있으나,(16) 저자들의 경우 AFP의 양성률은 림프절 전이를 포함한 임상병리학적 특징과 상관관계가 없 었다.
위암 환자에서 종양 표지자의 예후 인자로서의 가치에 대해서는 상반된 보고가 많다. CEA 또는 CA19-9 단독으로 서 의의가 있다는 보고도 있으며,(13,22,24-26) 두 가지 모두 예후 인자로서 의의가 없다는 보고도 있다.(5,20,27) Ye 등 (16)은 간 전이가 있는 경우 AFP가 CEA, CA19-9보다 의의 가 있었으나 위암의 예후 인자로서는 의의가 없었다고 하 였다. 저자들의 각 종양표지자에 따른 3년 무병 생존율 분 석에서 CA19-9만이 음성군 75.6%, 양성군 53.6%로 유의한 차이가 있었다. 다변량 분석을 시행한 결과 CEA, CA19-9, AFP은 독립적 예후 인자로서 의의가 없었으며, 장막 침윤 여부, 림프절 전이만이 독립적 예후 인자로서 의의가 있었 다. 이와 같이 CEA, CA19-9, AFP 모두 위암의 예후 인자로 서는 의미가 없었으나, 무병 생존율 분석과 임상병리학적 특성과 종양 표지자의 양성률과의 상관관계를 고려했을 때 CA19-9이 위암의 진행 정도를 예측할 수 있는 종양 표지자 임을 알 수 있었다.
결 론
위암 환자에서 수술 전 혈청 CEA, CA19-9, AFP의 측정은 비교적 낮은 양성률로 암의 조기 진단에 유용하진 못하였 다. CEA, AFP는 위암의 예후 인자로서의 의미가 없었으나, CA19-9의 경우 위암의 진행 정도를 평가하는 데 도움을 줄 수 있을 것이며 양성군에서 낮은 생존율을 보이는 것으로 보아 제한적인 예후 인자로서의 역할을 할 수 있을 것이라 생각한다.
REFERENCES
1) Gutman AB, Gutman EB. An “Acid” phosphatase occurring in the serum of patients with metastasizing carcinoma of the prostate gland. J Clin Invest 1938;17:473-8.
2) Koga T, Kano T, Souda K, Oka N, Inokuchi K. The clinical usefulness of preoperative CEA determination in gastric cancer.
Jpn J Surg 1987;17:342-7.
3) Nakane Y, Okamura S, Akehira K, Boku T, Okusa T, Tanaka K, et al. Correlation of preoperative carcinoembryonic antigen levels and prognosis of gastric cancer patients. Cancer 1994;
73:703-8.
4) Wanebo HJ, Rao B, Pinsky CM, Hoffman RG, Stearns M, Schwartz MK, et al. Preoperative carcinoembryonic antigen level as a prognostic indicator in colorectal cancer. N Engl J Med 1978;299:448-51.
5) Gaspar MJ, Arribas I, Coca MC, Diez-Alonso M. Prognostic value of carcinoembryonic antigen, CA 19-9 and CA 72-4 in gastric carcinoma. Tumour Biol 2001;22:318-22.
6) Zamcheck N, Moore TL, Dhar P, Kupchik H. Immunologic diagnosis and prognosis of human digestive-tract cancer: carci- noembryonic antigens. N Engl J Med 1972;286:83-6.
7) Koprowski H, Steplewski Z, Mitchell K, Herlyn M, Herlyn D, Fuhrer P. Colorectal carcinoma antigens detected by hy- bridoma antibodies. Somatic Cell Genet 1979;5:957-71.
8) Thomson DM, Krupey J, Freedman SO, Gold P. The radio- immunoassay of circulating carcinoembryonic antigen of the human digestive system. Proc Natl Acad Sci USA 1969;64:
161-7.
9) Chung YH, Hong WS, Lee JO, Kang TW, Hong SW. Clinical significance of serum CEA and serum CA19-9 in the patients with various gastrointestinal malignancy. J Kor Can Res Assoc 1985;17:237-43.
10) Del Villano BC, Brennan S, Brock P, Bucher C, Liu V, McClure M, et al. Radioimmunometric assay for a monoclonal antibody-defined tumor marker, CA 19-9. Clin Chem 1983;29:
549-52.
11) Ritts RE Jr, Del Villano BC, Go VL, Herberman RB, Klug TL, Zurawski VR Jr. Initial clinical evaluation of an immunor- adiometric assay for CA 19-9 using the NCI serum bank. Int J Cancer 1984;33:339-45.
12) Zhou L, Liu J, Luo F. Serum tumor markers for detection of hepatocellular carcinoma. World J Gastroenterol 2006;12:
1175-81.
13) Kodera Y, Yamamura Y, Torii A, Uesaka K, Hirai T, Yasui K, et al. The prognostic value of preoperative serum levels of CEA and CA19-9 in patients with gastric cancer. Am J Gastroenterol 1996;91:49-53.
14) Jalanko H, Kuusela P, Roberts P, Sipponen P, Haglund CA, Makela O. Comparison of a new tumour marker, CA 19-9,
with alpha-fetoprotein and carcinoembryonic antigen in pa- tients with upper gastrointestinal diseases. J Clin Pathol 1984;37:218-22.
15) Wobbes T, Thomas CM, Segers MF, Nagengast FM. Evalu- ation of seven tumor markers (CA 50, CA 19-9, CA 19-9 Tru- Quant, CA 72-4, CA 195, carcinoembryonic antigen, and tis- sue polypeptide antigen) in the pretreatment sera of patients with gastric carcinoma. Cancer 1992;69:2036-41.
16) Ye HY, Song SK, Kim HJ, Shim MC, Kwon KB. Significance of serum CA19-9, CA125, CEA and AFP in gastric cancer.
J Kor Can Res Assoc 1993;25:325-33.
17) Herlyn M, Sears HF, Steplewski Z, Koprowski H. Monoclonal antibody detection of a circulating tumor-associated antigen. I.
Presence of antigen in sera of patients with colorectal, gastric, and pancreatic carcinoma. J Clin Immunol 1982;2:135-40.
18) Staab HJ, Anderer FA, Brummendorf T, Hornung A, Fischer R. Prognostic value of preoperative serum CEA level com- pared to clinical staging: II. Stomach cancer. Br J Cancer 1982;45:718-27.
19) Beretta E, Malesci A, Zerbi A, Mariani A, Carlucci M, Bonato C, et al. Serum CA 19-9 in the postsurgical follow-up of pa- tients with pancreatic cancer. Cancer 1987;60:2428-31.
20) Kwon SJ, Lee WS, Kim HJ. Prognostic significance of tumor markers in sera and peritoneal washings in gastric cancer patients. J Kor Surg Soc 2000;58:58-66.
21) Baek SW, Cho DH, Yoo CH, Han WK. Prognostic value of preoperative serum CEA and CA19-9 levels in gastric cancer patients. J Kor Surg Soc 2004;66:27-32.
22) Kuusela P, Haglund C, Roberts PJ, Jalanko H. Comparison of CA-50, a new tumour marker, with carcinoembryonic antigen (CEA) and alpha-fetoprotein (AFP) in patients with gastro- intestinal diseases. Br J Cancer 1987;55:673-6.
23) Ishigami S, Natsugoe S, Hokita S, Che X, Tokuda K, Nakajo A, et al. Clinical importance of preoperative carcinoembryonic antigen and carbohydrate antigen 19-9 levels in gastric cancer.
J Clin Gastroenterol 2001;32:41-4.
24) Tachibana M, Takemoto Y, Nakashima Y, Kinugasa S, Kotoh T, Dhar DK, et al. Serum carcinoembryonic antigen as a prog- nostic factor in resectable gastric cancer. J Am Coll Surg 1998;187:64-8.
25) Nakajima K, Ochiai T, Suzuki T, Shimada H, Hayashi H, Yasumoto A, et al. Impact of preoperative serum carcinoem- bryonic antigen, CA 19-9 and alpha fetoprotein levels in gas- tric cancer patients. Tumour Biol 1998;19:464-9.
26) Kim YI, Roh SH. Significance of follow-up examination of tumor markers after a radical gastrectomy in gastric cancer patients. J Kor Gastric Cancer Assoc 2003;3:104-11.
27) Duraker N, Celik AN. The prognostic significance of pre- operative serum CA 19-9 in patients with resectable gastric carcinoma: comparison with CEA. J Surg Oncol 2001;76:266- 71.