Vol. 55, No. 6(Suppl), December, 1998
위암환자에 있어서 종양표지자로서 Cellular Fibronectin 측정의 임상적 의의
대구효성가톨릭대학교 의과대학 외과학교실 및 1임상병리과학교실
정 순 재 ・이 한 일 ・박 기 혁 ・주 대 현 박 성 환 ・유 용 운 ・박 기 호 ・전 창 호1
= Abstract =
Clinical Significance of Cellular Fibronectin as a Tumor Marker in Gastric Cancer Patients
Soon Jai Jung, M.D., Han Il Lee, M.D., Ki Hyuk Park, M.D., Dai Hyun Joo, M.D.
Sung Hwan Park, M.D., Yong Oon Yoo, M.D., Ki Ho Park, M.D. and Chang Ho Jun, M.D.1
Departments of Surgery and 1Clinical Pathology, College of Medicine, Catholic University of Taegu-Hyosung
Background : Fibronectins (FNs) are adhesive glycoproteins that have variable primary structures owing to cell type-specific splicing of the FN precursor mRNA. FNs can be classified as plasma (p-FN) and cellular (c-FN) types, and c-FN may play a role as a marker of malignancies. CEA and CA 125 have been reported as useful tumor markers, but FNs have not studied adequately in gastric cancers.
Methods: We evaluated the clinical significance of urinary and plasma c-FN in thirty-five patients who were operated on our department due to gastric cancer from January 1997 to August 1997. The c-FN level was determined by enzyme immunoassay using a FIBRONECTIN EIA kit (Takara Shuzo Co., Kyoto, Japan).
Results: The levels of urine c-FN in gastric cancer patients (215.6 470.2) were higher than those in the control groups (94.1 63.0 ng/mgCr) and also showed a tendency to increase with advancing of tumor growth. A higher rate of increased urine c-FN also was identified in patients with distant metastasis than in patients without distant metastasis (6/8 vs. 10/27, p =0.05). However, p-FN didn't showed any differences according to extent of tumor invasion and/or presence of distant metastasis. Other parameters, such as age, sex, preoperative tumor size, and depth of invasion, were not correlated with urine and plasma c-FN.
Conclusions: Urine c-FN may be useful as a new tumor marker in gastric cancer and can be helpful in early detection of metastasis and peritoneal seeding, but further studies and follow up are needed for complete clinical application.
Key Words: Gastric cancer, Fibronectin
책임저자 ：정순재, 대구광역시 남구 대명4동 3056-6, 우편번호 : 705-716, 대구효성가톨릭대학교 의과대학 외과학교실 접수일 ：1998년 3월 2일, 게재승인일 ：1998년 8월 31일
985
서 론
Fibronectins(FNs)는 세포내, 세포외간질, 그리고 혈 청에 분포하는 다양한 원형구조를 가지는 분자량 440,000의 접합 당단백질로 혈청형(p-FN), 세포형(c-FN) 의 두 그룹으로 나뉘어진다.1,2 ) 이 FNs는 세포의 접 착(adhesion), 이동(migration), 옵소닌작용(opsonization), 분화(differentiation) 등의 다양한 생체학적 현상에서 역활을 나타낸다.2 ,3 ) 특히 cellular FN(c-FN)은 거의 대다수의 악성종양에서 증가되어 나타나며, 소변에 서 그 측정이 용이하여 다양한 임상응용이 시도되 고 있다.4 ) 위암에서는 지금까지 CEA, CA 125 등이 임상에서 병기 및 예후인자로, 종양의 표지자로서 역활을 해왔으며 위암의 추적조사에 이용되어 왔다.
그러나 위암환자에 있어서 c-FN의 임상적 효용성 및 종양표지자로의 기능은 그 연구가 미미하며, 특 히 조기진단, 병기, 예후측정에 이용하려는 시도 역 시 그 예가 드물다 하겠다. 이에 저자들은 술전 혈 청 및 소변에서 c-FN의 농도를 측정하고 수술소견 과 비교하여 종양표지자로서 기능을 조사하였다.
대 상 및 방 법
1997년 1월부터 1997년 8월까지 대구효성가톨릭 대학교 일반외과에서 위암으로 수술받은 35명의 환 자를 대상으로 하였으며 남자 23예, 여자 12예이었 고, 수술환자 연령의 중간값은 남자가 55(37 ～74), 여자가 59(37 ～78)세였다. 수술은 암의 위치, 병기, 환자의 전신상태에 따라 위전절제술 2예, 위아전절 제술 및 위십이지장 문합술 13예, 위아전절제술 및 위공장 문합술 9예, 단순 위공장 문합술 6예, 단순 개복술 5예를 시행하였고, 병기의 측정은 술후 병리
조직보고서를, 조직을 절제하지 않은 경우는 수술시 임상소견에 기초하여 American Joint Committee on Cancer(AJCC)5 )에 따라 결정하였다. 병기별로는 Ia 8 예, Ib 3예, II 1예, IIIa 9예, IIIb 3예, IV 11예로서 조기위암이 11예, 진행성위암이 24예였다. 또, 원격 전이가 있는 예가 8예이고, 이 중 간전이가 4예(복 막전이 2예, 난소전이 1예 동반), 대망전이가 1예(복 막전이 1예 동반), 복막전이만 있는 경우가 3예였다.
암의 위치는 분문부는 없었고, 체부 9예, 전정부 26 예이었고, 두 부위에 걸쳐져 있는 경우는 종양이 넓 게 차지하는 부위에 포함시켜 분류하였다. 종양의 크기는 최장축의 길이를 측정하여 분류하였으며 2 cm 미만 4예, 2 ～5 cm 15예, 5 cm 이상이 16예였다.
c-FN의 측정은 FIBRONECTIN EIA kit(Takara Shu- zo Co., Kyoto, Japan)를 이용하여 효소면역검사법을 사용하였다. 검체는 혈청의 경우 정맥혈 3 cc를 cit- rate용기에 체혈한 후 2000 rpm에서 10분간 원심분리 하였고, 소변은 20 ml를 체취하여 원심분리없이 상층 액을 사용하였다. 인산완충용액(PBS) 0.3% Tween으로 혈청은 100배, 소변은 3.3배 희석하여 FIBRONECTIN EIA kit를 사용하여 검사한 후 kit내의 이미 알고있 는 농도의 표준시약의 흡광도를 측정하여 표준곡선 을 구한후 각 검체의 흡광도를 측정하여 농도를 산 출하였다. 소변의 경우는 검체의 농도차를 보정하기 위하여 각각의 소변 Cr으로 나누어 결과를 산출하 였다. 정상치는 신체검사를 받기 위하여 내원한 사 람들 중 간기능 검사 및 총혈구수 검사가 정상범위 인 20명에서 혈청과 소변의 c-FN의 농도를 측정하 여 평균치(mean 2SD)가 15.1 5.8 ug/ml 및 94.1 63.0 ng/mgCr으로 각각 산출되어 20.9 ug/ml, 157.1 ng/mgCr 이상을 증가한 경우로 설정하였다.
통계는 ANOVA와 chi-square test(SPSS 7.0 version) 를 이용하였고 p ＜0.05인 것을 유의한 것으로 간주
Table 1. Comparison of c-FN between control & gastric cancer patients Plasma(ug/ml) Urine(ng/mgCr)
P-value P-value
Mean SD Mean SD
Control(n=20) 15.1 2.9 94.1 31.5
Gastric cancer(n=35) 28.9 32.8 0.067 215.6 235.1 0.026
c-FN: cellular fibronectin
하였다.
결 과
정상인과 위암환자의 비교 혈청치에서 정상인은 15.1 5.8, 위암환자는 28.9 65.6 ug/ml로 나타나 위 암환자에서 다소 높은 것으로 나타났으나 통계학적 인 차이가 없었으나(p =0.067), 소변치에서는 정상인 이 94.1 63인데 비해 위암환자는 2 15.6 470.2 ng/
mgCr로 나타나 유의한 차이를 나타내었다(p =0.026) (Table 1).
1) 성 별 , 나 이
남자에서 혈청치 7예(28%), 소변치 10예(43%)에서 증가하였고, 여자의 경우 각각 4예(33%), 6예(50%)에 서 증가하여 차이가 없었다. 연령별 비교에서는 40 세 미만의 경우 혈청 및 소변 c-FN치의 증가는 없
었고, 4 1～60세의 경우 혈청치는 7예(37%)에서, 소 변치는 9예(47%)에서 증가하였다. 61세 이상의 경우 각각 4예(29%), 7예(50%)에서 증가하였으나 통계학 적으로 차이는 없었다(Table 2).
2) 종 양 의 위 치 와 크 기
위치별로는 체부의 경우 혈청치 2예(22%), 소변치 6예(67%)에서 증가하였고, 전정부의 경우 각각 9예 (35%), 10예(38%)에서 증가하였으나 통계적 의의는 없었다. 또 크기별 비교에서는 혈청치에서 2 cm 미 만 1예(25%), 2 ～5 cm에서 6예(40%), 5 cm 이상에서 4예(25%), 소변치에서 각각 1예(25%), 8예(53%), 7예 (44%)에서 증가하였으나 유의한 차이가 없었다(Ta- ble 3).
3) 림 프 절 전 이
전이가 없는 경우 혈청치에서 11예 중 2예(18%),
Table 2. Comparison of c-FN in gastric cancer patients according to sex & age
Plasma Urine
P-value P-value
Normal Increase* Normal Increase*
Sex Male 16 7 13 10
Female 8 4 0.861 6 6 0.7 13
＜40 2 0 2 0
Age 4 1～60 12 7 10 9
＞61 10 4 0.54 1 7 7 0.405
c-FN : cellular fibronectin, *cutoff level; Plasma: ＞20.9 ug/ml, Urine: ＞157.1 ng/mgCr
Table 3. Comparison of c-FN in gastric cancer patients according to tumor location & size
Plasma Urine
P-value P-value
Normal Increase* Normal Increase*
Cardia 0 0 0 0
Location Body 7 2 3 6
Antrum 17 9 0.490 16 10 0.143
＜2 cm 3 1 3 1
Size 2 ～5 cm 9 6 7 8
＞5 cm 12 4 0.639 9 7 0.586
c-FN: cellular fibronectin, *cutoff level; Plasma: ＞20.9 ug/ml, Urine: ＞157.1 ng/mgCr
소변치는 6예(50%)에서 증가했으며, 전이가 있는 경 우 혈청치는 N1 10예 중 4예(40%), N2 13예 중 5예 (38%)에서 증가했으며, 소변치는 각각 3예(30%), 6 예(46%), 그리고 N3 1예(100%)에서 증가했으나 의의 가 없었고, 전이된 림프절의 수와의 관계에서도 유 의한 차이는 없었다(Table 4).
4) 원 격 전 이
혈청치에서 전이가 없는 27예 중 9예(33%), 전이 가 있는 8예 중 2예(25%)에서 증가하여 차이가 없었 으나, 소변치는 각각 27예 중 10예(37%), 8예 중 6예 (75%)에서 증가해 유의한 차이가 있었다. 특히 복막
Table 4. Comparison of c-FN in gastric cancer patients according to lymph node metastasis
Plasma Urine
Lymph node
P-value P-value
metastasis
Normal Increase* Normal Increase*
N0 9 2 5 6
N1 6 4 7 3
N2 8 5 7 6
N3 1 0 0.574 0 1 0.470
c-FN: cellular fibronectin, *cutoff level; Plasma: ＞20.9 ug/ml, Urine: ＞157.1 ng/mgCr
Table 5. Comparison of c-FN in gastric cancer patients according to distant metastasis
Plasma Urine
Distant
P-value P-value
metastasis
Normal Increase* Normal Increase*
M0 18 9 17 10
M1 6 2 0.65 2 6 0.05
c-FN: cellular fibronectin, *cutoff level; Plasma: ＞20.9 ug/ml, Urine: ＞157.1 ng/mgCr
Table 6. Comparison of c-FN in gastric cancer patients according to stage
Plasma(ug/ml) Urine(ng/mgCr)
P-value P-value
Mean SD Mean SD
Ia (n=8) 20.4 16 169.4 125.9
Ib (n=3) 38.3 29.9 116.3 84.1
II (n=1) 18.4 830.0
IIIa (n=9) 19.8 11.7 182.8 258.3
IIIb (n=3) 17.9 9.4 136.3 126.2
IV (n=11) 44.0 52.1 0.538 269.1 265.4 0.106
EGC(n=11) 25.3 20.7 154.9 114.6
AGC(n=24) 30.6 37.4 0.486 243.5 270.9 0.023
c-FN: cellular fibronectin, EGC: early gastric cancer, AGC: advanced gastric cancer
전이가 있는 경우는 혈청치에서 복막전이가 있는 6 예 중 1예(17%)에서 증가해 의미가 없었으나, 소변 치는 5예(83%)에서 증가해 의의가 있었다(p =0.03) (Table 5).
5) 병 기
혈청치의 경우 각 병기별 차이는 없었고 조기 및 진행성으로 분류한 결과도 각 25.3 41.4 ug/ml, 30.6 74.8 ug/ml로 나타나 통계학적 의의는 없었다. 소변 치에서도 각 병기별 차이는 없었으나 조기위암의 경우 154.9 229.2 ng/mgCr, 진행성 위암의 경우 243.5 54 1.8 ng/mgCr로 나타나 유의한 차이를 보였 다(p =0.023)(Table 6).
고 안
종양의 성장, 침범, 전이 등에서 세포외간질의 역 활은 최근 몇년동안 광범위하게 연구되어져 왔다.
이러한 세포외간질내의 중요한 구성인자인 FNs는 역활이 광범위하고, 특히 악성 질환 및 여러 양성질 환에서 그 농도가 증가하여, 1980년 Webb과 Lin이 전립선암 환자에 있어서 정상인에 비해 소변의 frag- mented fibronectin의 양이 증가하는 것을 최초로 보 고6 )한 이후 단클론항체(monoclonal antibody)를 이용 한 많은 연구들이 시행되고 있다.7 ) FNs는 분자량 440,000의 접합 당단백질로서, FN precursor mRNA의 cell type-specific splicing에 따라 다양한 원형구조를 가지며, 혈청에 다량 존재하고 다른 체액에도 소량 존재하고, 반감기는 24 ～72시간이다.1 ～ 3 ) FNs는 두개 의 주 그룹, 즉 p-FN과 c-FN으로 나뉘어 진다. c-FN 은 extra domain(ED) A와 B를 가지고 있으며 섬유아 세포(fibroblasts), 내피세포(endothelial cells) 등에서 국소적으로 생산되고, p-FN은 ED가 없으며 간세포 에서 생산된다.7 ～ 9 ) FNs는 세포의 접착(adhesion), 이 동(migration), 분화(differentiation) 등의 다양한 생체 학적 현상에서 역활을 나타내고 특히 창상치유에 중요한 요소이다.2 ,3 ,8 , 10 )
또 혈관신생을 촉진시키고, 배형성(embryogenesis)와 신경재생에도 관여하며, 섬 유화와 염증반응에서도 발견된다.2 ,7 , 10 , 1 1)
FNs는 침윤성 혹은 전이성 암세포의 표면에 존재 하는 단백분해효소에 의해 분해되어 c-FN의 형태로 전신혈류를 순환하게 되며, 소변으로 배설되고 측정
이 용이하여 최근 혈청 및 다른 체액에서의 c-FN을 악성종양의 표지자로 이용하려는 시도가 있어왔다.9 ) 여러 연구들은 이 종양에 의해 분리된 c-FN을 효소 면역측정법(immunoenzymometric assay, IMEA)를 이 용하여 소변 및 혈청에서 그 농도를 측정하고 그 결과 암환자에 있어서 특이적으로 증가한다는 결과 를 밝혀냈다.4 , 12 )
Katayama등12 )은 소변의 c-FN의 연구에서 623명의 정상인 중 2%, 271명의 비악성환자 중 14%, 589명 의 다양한 암환자의 59%에서 그 수치가 증가된 것 으로 보고하였다. 또 그들은 소화기암의 경우 위, 대장 및 직장, 식도암의 경우 각각 62%, 77%, 67%
에서 증가한다고 보고하였고 CEA, CA19-9, AFP과 비교하여 암환자에 있어서 소변의 c-FN을 광범위한 선별검사로 이용할 것을 주장하였다(CEA는 22, 75, 33%, CA 19-9는 44, 33, 33%, AFP는 5, 0, 33%). 본 연구에서도 정상인에서 20명중 1명(5%), 위암환자에 서는 35명중 16명(46%)로 나타나 상기보고와 비슷 한 결과를 나타내었다. 같은 보고에서 그들은 58명 의 위암환자에서 병기별로 소변의 c-FN의 증가를 분석하였는데, 1기에서 33%, 3기에서 50%, 4기에서 74%, 재발암에서 96%이 증가가 있었으며, 2기 1예 에서는 증가가 없었고 원격전이가 있는 경우 전 예 에서 증가를 보였다고 보고하였다. 이들은 암환자, 특히 전이성 암환자에서 소변의 c-FN의 수치가 더 욱 증가하는 근거로 첫째는, Hayashi와 Yamada가 주 장한 암세포의 침윤 및 전이시 암세포의 표면에 존 재하는 단백분해효소에 의하여 c-FN이 분해되어 유 리되는 점,13 ) 둘째는 Plantefaber와 Hynes가 주장한 암세포 자체가 c-FN과 결합하는 능력이 감소되는 점14 ) 등을 제시하였다. 본 연구에서 조사한 결과로는 소변의 c-FN의 경우 위암 환자 35예중 15예(43%)에 서 증가하여 Katayama등에 비해서 낮은 증가율을 보였으나 병기별로 분류해 보면 조기 위암의 경우 11예중 3예(27%), 진행성 위암의 경우 24예중 13예 (54%), 특히 원격전이가 있는 8예중 6예(75%)에서 증가하는 것으로 조사되어 Katayama등과 유사한 결 과를 나타내었다. 복막전이의 경우도 전이가 있는 6 예중 5예(83%)에서 증가되어 나타나 통계적으로 유 의한 차이를 나타내 Hayashi와 Yamada, Plantefaber와 Hynes의 주장과 그 결과가 일치하였다. 또 Smith등 은 암 환자에서 c-FN이 증가하는 이유가 악성화 세
포 자체에서 c-FN의 생산이 증가하는 것이 아니라 고 주장하였는데,15 ) 본 연구에서도 종양의 크기는 통계적 의의가 없는 것으로 나타났다. 그리고, 림프 절 전이 유무와 관계가 없는 것으로 나타났는데 이 는 암세포의 임파선 전이는 암세포 침윤과는 다르 게 암세포색전(tumor emboli)의 entraping과 증식의 과정을 거치기 때문이라 생각된다.
혈청의 c-FN의 경우는 많은 연구에서 암환자에 있어 증가가 보고되고 있으나 증가의 신뢰성이 낮 은 것으로 보고되고 있으며,4 ) 본 연구에서도 위암환 자의 병기별 비교 외 다른 모든 비교에서 통계학적 의의가 없는 것으로 나타났다. 그러나 소변의 c-FN 은 FNs와 분리가 가능하여 측정이 간편하고 신속하 며, 나이, 성별, 원발암의 위치 등에 영향을 받지 않 아 증가의 신뢰성이 높은 등 많은 장점을 가지는 것으로 생각된다.12 ) 또 정상인에 비해 위암환자에서 그 수치가 유의하게 증가하고, 원격전이, 복막전이 를 포함한 위암의 병기에서 의미있게 증가하여 새 로운 종양표지자로 의의를 가진다고 생각된다. 그러 나 생존율에 따른 c-FN의 연구가 미흡하여 예후인 자로서의 사용은 아직 제한되고 모집단 수가 작아 좀더 많은 연구가 필요할 것으로 생각되어진다.
결 론
소변의 c-FN은 정상인보다 위암환자에서 높은 수 치를 보였고 특히 종양이 진행할수록, 복막 혹은 원 격전이가 동반되었을 때 더욱 증가하는 것으로 나 타났으나 혈청의 c-FN은 병기에 따른 차이가 없었 다. 그러므로 소변의 c-FN 측정은 위암 환자에서 종 양표지자로서, 특히 진행성이나 원격전이 위암의 진 단에 유용한 것으로 생각된다. 그러나 재발의 조기 진단 혹은 치료결과에 대한 예후적 기능에 대한 연 구가 아직 미흡하고 검사 대상의 숫자가 작아 좀더 많은 연구가 필요하다 하겠다.
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