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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 45(6); 2002 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2002;45(6): 594-600.
HMGI(Y) Protein Expression in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma.
Young Soo Rho, Young Chang Lim, Il Seok Park, Heon Ki Min, Duk Hwan Kim
1Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, College of Medicine, Hallym University, Seoul, Korea.
2Department of Pathology, College of Medicine, Hallym University, Seoul, Korea.
두경부 편평세포암종에서의 HMGI(Y) 단백질발현
노영수1 · 임영창1 · 박일석1 · 민헌기1 · 김덕환2
한림대학교 의과대학 이비인후과학교실1;병리학교실2;
주제어: HMGI(Y)역전사중합 효소연쇄반응면역조직화학적 염색.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Expression of HMGI(Y), a nucleoprotein that binds to A/T rich sequences in the minor groove of the DNA helix, is observed in neoplastically transformed cells but not in normal cells. We have analyzed HMGI(Y) expression in the head and neck squamous cell carcinoma and evaluated its clinicopathologic significance.
MATERIALS AND METHODS:
HMGI(Y) mRNA was measured by RT-PCR and immunohistochemical staining for HMGI(Y) was performed in the head and neck squamous cell carcinoma.
RESULTS:
Expression of HMGI(Y) by immunohistochemical staining was observed in 35 of 40 (87.5%) head and neck squamous cell carcinoma samples, whereas normal mucosa and/or the mucosa adjacent to the tumor tissue showed negative or weakly positive staining (p<0.05). Semiquantification of HMGI(Y) by RT-PCR were 2.98+/-2.24 in cancer and 0.47+/-0.25 in normal tissue (p<0.001). High expression of HMGI(Y) was observed in well differentiated group and recurrent cases compared to the less differentiated group and/or non-recurrent cases (p<0.05). But no significant correlation was observed between the levels of HMGI(Y) expression and other clinical factors such as stage, tumor size and cervical lymph node metastasis.
CONCLUSION:
We think that the HMGI(Y) gene plays some roles in carcinogenesis and cellular proliferation of the head and neck squamous cell carcinoma. HMGI(Y) gene can be used as a cancer marker, but the correlation between the gene expression and the prognosis of the cancer patient should be proved in the future studies.
Keywords: HMGI(Y)RT-PCRImmunohistochemical staining

교신저자:노영수, 134-701 서울 강동구 길동 445  한림대학교 의과대학 이비인후과학교실
              전화:(02) 2224-2279 · 전송:(02) 482-2279 · E-mail:YS20805@chollian.net

서     론


   두경부에 가장 흔한 악성종양인 편평세포암종은 최근 치료방법의 개선과 발달로 국소 치유율은 향상되었으나 아직 생존율은 크게 향상되지 않고 있다.
   지금까지 두경부암의 치료 방침을 결정하고 예후를 판단할 수 있는 지표로는 주로 종양측 인자, 환자 및 치료 인자 등의 임상적 인자가 이용되고 있으나, 이들만으로 종양의 생물학적 특성과 미세환경의 차이 등을 반영하기에는 미흡하다. 따라서 종양의 조직표본에서 종양 세포의 생물학적 특성 즉, 종양세포의 악성도를 객관적으로 평가할 수 있는 지표를 찾을 수 있다면 임상적 병기보다 더 신빙성 있는 예후 인자를 얻을 수 있을 것이다.
   현재 여러 성장인자나 E-cadherin 등의 접착 분자(adhesion molecules) 및 cytokine 들과 종양 증식 과정및 침윤과의 연관성을 규명하여 종양의 악성도 및 예후를 예측하고자 하는 연구들이 진행되고 있으나,1) 아직은 미흡한 편이며 특히 두경부암의 악성종양에 대한 연구는 더욱 미약한 실정이다. 이중 high mobility group I(HMGI) 단백질은 포유류 세포의 구성성분으로 배발생 시기를 제외하고는 성인의 정상 세포에서는 그 발현이 거의 또는 전혀 없으나2) 여러 가지 악성 종양 즉, 대장암, 갑상선암, 피부암, 전립선암, 자궁경부암 등에서는 그 발현이 매우 증가되어 있음이 보고되어 있다.3)4)5)6) 
   따라서 본 연구는 두경부암 중 가장 많은 부분을 차지하는 편평세포암종에서 HMGI 단백질의 발현을 연구함으로써 암종의 진행이나 전이 잠재성 및 예후 판정에 도움을 줄 수 있는지 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

대  상
   1997년부터 1999년까지 3년간 의과대학 이비인후-두경부외과학 교실에서 두경부 편평세포암종으로 진단 받고 수술과 방사선 치료를 시행한 환자중 40예를 대상으로 환자들의 병력지와 병리보고서를 토대로 성별, 연령별, 미국 암학회 분류(American Joint Commitee on Cancer, 1997)에 따른 원발 병소의 병기, 병리적 병기, 조직병리학적 분화도, 경부 림프절 전이, 재발여부 및 무병생존기간을 후향적으로 분석하였다. 성별은 남자가 32명, 여자가 8명, 연령은 34세부터 86세까지로 60세미만이 23명, 60세이상이 17명이었고 평균연령은 59.1세 이었다. 원발병소로는 후두 13예, 하인두 5예, 구강 12예, 구인두 6예, 상악동 3예, 피부 1예였고, 원발 병소의 병기는 T1 2예, T2 17예, T3 10예, T4 11예이었고, 병리적 병기로는 제 1병기 1예, 제 2병기 7예, 제 3병기 8예, 제 4병기 24예였으며, 병리학적 분화도는 고분화군 22예, 중분화군 15예, 저분화군 3예이었고 수술 후 병리적 림프절 전이는 20예에서 관찰되었고 20예에서는 전이가 없었으며, 평균추적관찰기간은 12.3개월이었다. 대조군으로 구개편도 적출 시에 정상구개점막을 10예에서 채취하여 이용하였다.

방  법
  
수술시 채취한 원발병소의 조직 중 일부는 통상적인 고정 및 파라핀 포매과정을, 일부는 채취 즉시 액화질소로 급속냉동하여 -70°C에서 보관하였다.

임상적 소견의 구분
  
원발부위의 구분과 임상적 병기는 1997년 미국 암협회 분류에 따랐다.

조직학적 관찰
   10% 중성 포르말린 고정과 통상적 파라핀포매 과정을 거쳐 보관중인 조직을 5 μm 두께의 연속절편을 만들어 이중 일부는 hematoxylin-eosin 염색을 시행하여 종양세포를 확인하고, 1997년 미국 암협회 분류에 따라 병리적 분화도를 판정하여 고분화군, 중분화군, 저분화군으로 구분하였다.

면역조직화학적 관찰
  
이미 만들어진 연속절편중 일부를 labelled streptavidinbiotin kit(DAKO LSAB Kit, Peroxidase System 40, K680, DAKO Corp., Copenhgen, Denmark)를 사용하여 면역조직화학적 염색을 시행하였다. 일차항체는 HMGI(Y) goat polyclonal antibody(Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA)를 1:25로 희석하여 사용하였다. 염색은 파라핀절편을 슬라이드에 부착시켜 56°C 보온기에서 30분간 처리하여 xylene으로 2회 탈파라핀화 시킨 뒤 100%, 90%, 80%, 70% 알코올로 각 3분간 처리한 후 증류수로 함수시켰다. 10 mM citrate buffer에 조직절편을 담근 후 약 10분간 반복하여 microwave oven에서 끓인 다음 citrate buffer에서 약 20분간 식힌다. 조직내의 내인성 과산화효소의 활성을 억제시키기 위하여 3% 과산화수소와 무수알코올이 1:9의 비율로 혼합된 용액(auto blocker)에 20분간 처리하여 tris buffer saline(10 mM, pH 7.5, Sigma chemical Co., St. Louis, MO, USA, 이하 TBS)으로 3회 씻어 내었다. 조직내의 비특이적 항원 항체 반응을 억제하기 위하여 조직을 정상 염소 혈청에 30분간 처리한 후 1차항체로 4°C에서 16시간 반응시켜, TBS로 씻어낸 뒤 biotin과 결합된 2차항체(K0534, DAKO, Carpinteria, USA)로 30분간 반응시켰다. TBS로 씻은 후 streptavidin-peroxidase를 실온에서 반응시키고 다시 TBS로 씻은 뒤 발색제인 AEC(3-amino-9-ethyl carbarzole, DAKO)를 5분간 반응시키고 hematoxylin으로 대조염색 후 wet mounting을 하여 광학 현미경으로 관찰하였다.

역전사중합 효소연쇄반응(RT-PCR)

RNA 추출
   수술시 채취한 종양의 일부를 급속냉동하여 -70°C에 보관중인 조직을 잘 갈은 후 RNA STAT60(TEL-TEST Inc,USA) 용액 800 μl와 섞은 후 실온에 5분간 방치하였다. 상층액 500 μl를 다른 tube에 옮기고 chloroform 100 μl와 잘 섞어 실온에 5분간 방치한 후, 4°C, 13000 rpm에서 15분간 원심분리 하여 상층액 중 200 μl을 취한 후 isopropanol 100 μl와 섞어 -70°C에서 4시간이상 방치한 후, 다시 4°C, 13000 rpm에서 10분간 원심분리 하였다. 원심분리 후, 상층액은 버리고 75% ethanol 1 ml를 넣어 혼합한 후, 다시 4°C, 13000 rpm에서 5분간 원심분리 한 후 상층액을 제거하고 간단히 건조한 후 20~50 μl DEPC-DW(diethyl pyrocarbonate-dextrose water)에 녹인 다음 60°C에서 15분간 방치하였다.

RNA 정량
   추출한 RNA를 spectrophotometer(Hewlett Packard, Germany)로 OD 260 nm에서 측정한 후 RNA농도가 0.1 μg/μl 되도록 하였다.

cDNA 합성
   cDNA합성은 cDNA mixture buffer(50 mM/L KCL, 10 mM/L Tris-HCL(pH 8.8), 1.5 mM./L MgCl 2 , 0.1% Triton X-100, 2 mM/μl dNTPs, 0.15 M/L DTT, 50 μM/L oligo-dT primer)에 추출한 검체 RNA 10 μl, 40 units RNAsin, 50 units MMLV-RT(Moloney murine leukemia virus reverse transcriptase)를 넣고 반응액의 총량이 30 μl가 되도록 DEPC-DW로 채운 후 Gene Amp PCR system 960 thermal cycler(Perkin-Elmer Cetus Inc, Foster City, CA, U.S.A)에서 42°C 60분간, 75°C 10분 동안 반응시켜 cDNA를 합성하였다.

PCR(Polymerase Chain Reaction)
   HMGI(Y)단백질의 역전사중합 효소연쇄반응을 위하여 sense primer 
5-aa-ccaccacaactccaggaagg-3와 antisense primer로 5-aaagctgtccagtcccagaagg-3를 사용하였다. 튜브에 PCR mixture buffer(50 mM/L KCL, 10 mM/L Tris-HCL(pH 8.8), 1.5 mM./L MgCl2, 0.1% Triton X-100, 2 mM/μl dNTPs, 10 pmol sense primer, 10 pmol antisense primer, 5 units Taq polymerase)에 cDNA 2μl를 넣고 반응액의 총량이 20 μl가 되도록 DW로 채운 후 Gene Amp PCR system 960 thermal cycler (Perkin-Elmer Cetus Inc.)에서 95°C, 3분간 가열한 후, 95°C 30초간 변성 반응, 61°C 30초간 결합반응, 72°C 45초간 중합반응을 1주기로 하여 28회 실시하였으며, 마지막 cycle은 72°C에 5분간 연장시간을 주어 cDNA가 충분히 증폭되도록 하였다.

전기영동 및 염색
   PCR에 의해 증폭된 산물 7 μl에 gel loading buffer를 넣고 2% agarose gel에서 전기영동 하였다. Gel을 1 μg/ml ethidium bromide로 염색한 후에 UV transilluminator상에서 사진을 찍고 증폭된 band를 확인하였다.

판정 및 통계분석
  
HMGI(Y)단백질의 면역염색 판정은 종양의 중심부에서 비교적 세포의 밀도가 높은 부위를 임의로 3~5곳을 선정하여 400배 시야에서 1000개의 종양세포당 핵내에 명확한 적갈색의 과립이 관찰되는 세포의 수를 세어 백분율을 구하여 10%이상 염색된 것을 양성으로 판정하였다. HMGI(Y)단백질에 대한 RT-PCR의 반정량적 방법은 image analyzer(Fiber Lourmat, France)를 이용하여 각 lane에 나타난 HMGI(Y) 단백질과 beta-actin의 intensity를 비교하였다. 즉, 154 bp의 beta-actin band를 1로 하고 이에 대한 164 bp의 HMGI(Y) band를 상대적으로 비교하여 반정량화하였다.
   통계처리는 윈도우형 SPSS 통계 프로그램을 사용하였으며 이들의 발현 양상과 임상병리학적 인자들과의 관계는 Chi-square, Fisher's extract 검정과 ANOVA로 분석하였고 Kaplan-Meier 법을 이용하여 무병기간 곡선을 그리고 각 집단간의 차이는 log-rank법을 이용하여 비교 분석하였으며 유의수준은 p<0.05를 의의 있는 것으로 하였다.

결     과

HMGI(Y)단백질의 면역조직화학적 염색
   HMGI(Y)단백질의 면역염색은 대부분 핵내에 갈색의 염색으로 발현되었다. 두경부 편평세포암종 40예중 35예(87.5%)에서 10%이상의 종양세포의 핵에 염색을 보였으나(Fig. 1), 대부분 양성으로 나온 두경부암의 염색강도는 유사하여 염색의 강도와 비율을 기준으로 정량적으로 나누기는 어려웠다(Table 1). 대조군 및 종양 주변부 점막은 음성이였고(Fig. 2), 40예 중 5예의 암종에서는 편평세포 기저층에 미약하거나 중등도의 양성 반응을 보였으나 HMGI(Y)단백질 양성이었던 두경부암보다는 미약한 수준이었다(p<0.05, Fig. 3).

정상 점막과 암세포에서의 역전사중합 효소연쇄반응에 의한 HMGI(Y)단백질의 발현
   HMGI(Y)단백질 RT-PCR의 반정량은 b-actin과의 상대적 band의 강도로 구하였는데 두경부암에서의 평균은 2.98±2.24이었고, 정상조직에서의 평균은 0.47±0.25로 두경부암과 정상조직사이에 현격한 HMGI(Y)단백질 발현의 차이를 보여 주었다(p<0.001)(Table 1).
   HMGI(Y)단백질 양성인 검체에서 RT-PCR로 확인된 신호강도는 164 염기의 크기였으며, 양성으로 나온 두경부암 조직중 무작위로 추출한 5예의 DNA 서열검사에서 HMGI(Y) cDNA(gene bank accession no., M90100)의 염기서열과 동일하였다(Fig. 4).

HMGI(Y)단백질의 면역조직화학적 염색과 역전사중합 효소연쇄반응에 의한 발현과의 관계
  
면역조직화학적 염색에서 HMGI(Y)단백질 발현이 음성인 5예에서 역전사 중합효소 연쇄반응에 의한 반정량적 값의 평균은 2.52±1.52였고, 양성인 35예에서 역전사중합 효소연쇄반응에 의한 반정량적 값의 평균은 3.05±2.34였지만 통계적 유의성은 없었다(Table 2).

HMGI(Y) 단백질 발현과 임상 및 병리학적 소견과의 관계

종양의 국소침범정도와 병리적 병기에 따른 HMGI(Y) 단백질 발현과 RT-PCR
  
원발병소의 병기에 따른 HMGI(Y)단백질은 면역조직화학적 염색에서는 T1:100%, T2:94.1%, T3:90%, T4:72.7%로 T병기와 연관성이 없었으며, RT-PCR을 이용한 반정량적 분석에서도 T병기에 따라 각각 2.24±0.49, 2.78±2.57, 3.05±2.56, 3.37±1.68로 연관성이 없었다(Table 3).
   종양의 병리적 병기에 따른 HMGI(Y)단백질은 면역조직화학적 염색에서는 1기:100%, 2기:100%, 3기:87.5%, 4기:83.3%로 병리적 병기와 연관성이 없었으며, 
RT-PCR을 이용한 반정량적 분석에서도 병리적 병기에 따라 각각 2.59±0.00, 3.38±3.12, 2.83±2.39, 2.93±2.05로 연관성이 없었다(Table 3).

병리조직학적 분화도에 따른 HMGI(Y)단백질 발현과 RT-PCR
  
HMGI(Y)단백질은 면역조직화학적 염색에서 고도분화군:90.92%, 중등도분화군:80%, 저분화군:100%로 분화도에따른 양성률의 차이는 없었나 RT-PCR을 이용한 반정량적 분석에서 반정량적 값이 분화도가 좋을수록 통계적으로 의미있게 높았다(p<0.05)(Table 3).

경부 림프절 전이에 따른 HMGI(Y)단백질 발현과 RT-PCR
  
HMGI(Y)단백질의 면역조직화학적 염색에서 경부 림프절 전이가 있던 군은 85%, 전이가 없던 군에서는 90%로 유의한 차이가 없었으며, RT-PCR을 이용한 반정량적 분석에서도 전이가 있던 군이 3.32±2.44, 전이가 없던 군이 2.64±2.04로 유의한 차이가 없었다(Table 3).

재발에 따른 HMGI(Y)단백질 발현과 RT-PCR
   재발은 총 40명중에서 6명에서 재발을 보였으며 HMGI(Y)단백질의 면역조직화학적 염색에서는 재발한 경우:100%, 재발하지 않은 경우:85.2%로 재발한 경우 발현이 더 잘되었으나 통계적 유의성은 없었다. 그러나 RT-PCR을 이용한 반정량적 분석에서는 재발한 경우:5.04±3.09, 재발하지 않은 경우:2.62±1.89로 재발한 경우 반정량적 값이 높았으며 통계적으로도 유의하였다(p<0.05)(Table 3).

HMGI(Y)단백질의 면역조직화학적 발현과 무병생존율과의 관계
  
환자의 추적 관찰 기간이 최소 6개월에서 최장 30개월 이었고 평균추적관찰 기간이 12.3개월로 비교적 짧았기 때문에 의미 있는 평균 생존기간(mean survival time)을 구할 수 없었다. 평균무병기간(mean disease-free time)은 11.3개월이었고 HMGI(Y)단백질의 발현이 된 군에서의 평균무병기간은 10.8개월, 발현이되지 않은 군에서의 평균무병기간은 15개월이었고 Log rank 법을 이용한 두 군 사이의 통계적 유의성은 없었다(Fig. 5).

고     찰

   두경부에 발생하는 편평세포암종은 국소적 침습성이 강하고 조기에 경부 림프절로의 전이가 흔하나 원격전이는 비교적 드문 특징을 가지고 있다. 약 10~20%에서 이차암 즉 중복암이 발생하며7) 치료 후의 국소 재발이 많아 이로 인하여 이환률과 사망률이 비교적 높다.
   이러한 두경부 편평세포암종에 대한 예후는 종양측 인자, 환자측 인자 및 치료 인자 등에 의하여 예측 할 수 있다. 종양측 인자로는 원발 부위, 병소의 진행정도, 경부 림프절의 전이유무, 세포의 분화도및, 이형성, 그리고 침습도 등이 있으며 환자측 인자로는 연령, 성별, 생활 습관과 이로 인한 전신 영양상태 및 면역학적 방어상태 등이 있다. 치료 인자로는 수술, 방사선요법 혹은 항암화학요법 등의 치료 방법, 치료자의 선호도와 치료법에 따른 반응정도 등이 있다. 상기의 여러 인자들은 서로 복합적으로 작용하여 예후에 영향을 미치나 아직도 예후를 예측하는데는 많은 어려움이 있다. 지금까지 주로 임상에서 가장 중요시되는 예후 인자로는 종양측 인자중 임상적 병기로 종양의 상태나 진행 정도에 대한 비교적 정확하고 객관적인 평가를 가능하게 해주지만, 같은 병기의 종양이라도 종양의 발생부위, 종양세포의 생물학적 특성 즉, 면역학적 특성과 종양세포의 악성도에 따라 임상적 경과나 예후의 차이가 있으므로 보다 근본적으로 종양세포의 본질 즉 악성도를 측정, 평가함으로써 예후의 지표로 삼고자 하는 노력이 진행되어 왔다. 이중 성인의 정상세포에서는 그 발현이 거의 또는 전혀없으나, 암조직에서 HMGI(Y)유전자가 활성화된다는 것이 확인되어 여러 종양에서 위 단백질의 발현과 종양의 증식과정과의 연관성에 대해 많은 연구가 있었다.
  
HMG 단백질은 염색질의 주된 구성성분은 아니나 그 구조의 변화를 유발시킬 수 있는 핵단백질중의 한 군으로 포유류에서 HMG 단백질은 HMG1/2, HMG14/17과 HMGI군(family)의 세 가지 단백질로 나뉘며, HMGI, HMGY, HMGI-C의 세 가지 단백질 및 그 유전자가 현재까지 인간과 쥐에서 발견되었다.8) 그 중에서 HMGI와 HMGY 단백질은 6번 염색체의 6p21에 존재하는 HMGI/Y단배질의 교대접합에 의해서 유발되는 이종단백으로, 보통은 HMGI(Y)라고 불리며,8)9) Interferon-b, tumor necrosis factor b, interleukin 2 receptor a chain과 같은 유전자의 전사를 자극하는 단백질 복합체의 구조적인 요소로 역할을 하는 것으로 보고되었다.
   지금까지, 종양에서의 HMGI(Y)단백질의 발현은 갑상선, 전립선, 대장 및 직장과 자궁경부의 암에서 주로 연구되었다. 면역조직화학적 염색과 역전사 중합 효소연쇄반응을 이용한 갑상선의 여포성 선종(follicular adenoma)에서 HMGI(Y)단백질은 각각 22%와 40%에서 발현되었으며 정상 갑상선 조직에서는 발현이 없음이 보고 되었다,10) 대장의 선종(adenomatous polyp)에서도 40%에서 발현되었으며 이들의 발현 정도는 암세포에서는 보다는 미약하였으나 발현이 된 선종의 세포들은 이형성(dysplasia)을 보였다.4) 이는 HMGI(Y) 단백질의 발현은 진행된 악성종양은 물론 전암 단계에서도 일어남을 시사한다. 대장의 선암을 이용한 연구에서는 K-ras, DCC, p53등의 유전자 변이가 선암의 초기에는 일어나지 않지만 HMGI(Y)단백질은 발현되는 것으로 보아,11) HMGI(Y)단백질의 발현은 세포 증식조절의 소실에 의해 야기되어 지는 것으로 생각되고 또 초기의 종양형성에 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다.4) Fedele 등(1996)은 역시 대장의 폴립에서는 일부에서 HMGI(Y)단백질이 발견되었고 그 경우 모두 세포의 상당한 이형성을 보이고 있었으며, 악성도가 다른 7개의 대장암 세포주를 이용한 연구에서 좀더 악성인 세포주에서 HMGI(Y)단백질이 높게 나타나며 15개의 고분화군, 10개의 저분화군, 8개의 침습성 대장암, 8개의 직장암, 그리고 6개의 정상점막을 대상으로 한 면역조직화학적 염색에서 정상점막은 염색되지 않았지만 다른 모든 종양은 강하게 염색되었다고 보고하였다. 또한, 자궁경부암에서도 대장암과 유사한 연구결과를 보고하고 있다.6) 그 외에도 Lewis 폐암, 전립선암, 피부암 등에서 HMGI단백질의 발현이 증가됨을 보고되었다.8) 또한 teratocarcinoma로 분화하는 과정에서는 HMGI유전자의 발현이 낮으며, 반면에 v-mos나 v-Ha-ras 등의 유전자의 발현으로 인해서 세포의 분화가 유발된 경우에는 발현이 증가됨을 보고하였다.8) 따라서 아마도 암유전자(on-cogene)들이 이러한 HMGI 단백질의 유전자들의 발현을 자극하는 것이 아닌가 하는 주장을 하였다.8)12) 
  
본 연구에서 면역조직화학적 염색상 정상점막에서는 일부 기저세포층에서 미약하게 발현되기는 하나 모든 례에서 음성 반응을 보였으며 종양세포는 핵내의 적갈색 과립이 전체 40예중 35예(87.5%)에서 양성반응을 보였으며, RT-PCR을 이용한 HMGI(Y)단백질의 반정량적 분석에서는 정상 구강조직의 평균값인 0.47보다 40예중 39예(97.5%)에서 높은 값을 나타내었다. 따라서 본 실험은 HMGI(Y)단백질이 이미 알려진 대장암이나 갑상선 같은 선구조를 갖는 조직에서의 종양화 뿐만 아니라 두경부에서의 편평세포암종의 종양화에도 밀접한 연관성이 있음을 암시한다 하겠다. 그리고 종양조직의 주변 정상 편평 상피의 기저와 선조직의 일부에서도 미약한 HMGI(Y)단백질의 발현을 보였으나 그 강도나 빈도에 있어서 암종과는 현저한 차이를 보였다. 이것은 Bandiera 등7)의 자궁경부의 편평상피 병변의 연구에서도 일치되는 소견이다. 이 연구에서는 자궁경부 조직에서 정상조직, 이형성, 자궁경부암으로 진행할수록 HMGI(Y)단백질의 면역염색의 발현강도와 빈도가 두드러지게 증가하였다. 또한 정상적인 자궁경부 상피 세포의 기저부에서도 28예중 4예에서 미약한 양성 반응을 보여, 증식능이 있는 일부 세포에서도 발현됨을 알 수 있다. 따라서 HMGI(Y)단백질은 편평상피 세포암종에서도 초기의 종양화부터 관여하며 종양의 진행과도 그 발현이 밀접한 연관성이 있음을 시사한다 하겠다.
   HMGI(Y)단백질이 악성 종양에서의 예후와의 연관성에 관한 연구는 거의 없으며 1996년 Tamimi13) 등의 102예의 전립선 종양에 대한 후향적 연구가 유일한데, 높은 HMGI(Y) mRNA의 발현이 전립선 종양에서의 높은 조직학적 등급과 관련이 있으며, 높은 재발율과 나쁜 예후와 연관성이 있다고 보고하였다. 본 연구에서는 대상군이 적고 추적관찰 기간이 짧아 직접적인 예후와의 연관성은 보지 못하였으나 두경부 편평세포암종에서 높은 HMGI(Y)단백질 발현과 재발율은 비례하는 결과를 보였고, 면역조직화학적 발현 정도와 무병생존율과의 관계에서도 HMGI(Y)단백질 발현이 된 군에서의 평균 무병기간은 10.8개월, 발현이 되지 않은 군에서의 평균무병기간은 15개월으로 추적기간이 짧아 통계적인 유의성은 없었으나 발현이 되지 않은 군에서 무병생존기간이 길었다. 그리고 발현이 없었던 5예 전례에서는 재발없이 무병 생존을 하고 있어 보다 장기적인 추적을 요하며 제한적이나마 HMGI(Y)단백질이 두경부 편평세포암종의 예후와 관련이 있음을 시사한다 하겠다. 그외 HMGI(Y) 단백질의 발현은 환자의 연령, 성별, 종양의 국소침범정도(T병기), 병리적 병기(Stage), 경부 림프절 전이의 여부에 따른 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다.
   반면에 HMGI(Y) 단백질은 면역조직화학적 염색에서는 병리적인 분화도와는 상관없이 발현이 되었으나, 역전사중합 효소연쇄반응에서는 반 정량적인 값이 고도분화군에서 저분화군보다 통계적으로 유의하게 높았다. 이는 종양의 악성도와 상관관계가 있을 것이라는 가설과는 반대의 결과로, 세포의 분화가 활발하게 일어나는 조직에서 HMGI(Y)단백질도 활발하게 활동을 한다고도 볼 수 있겠지만, 이에대한 구체적인 연구가 앞으로 필요할 것으로 사료된다. 또한 암이 재발된 경우 면역조직화학적 염색에서는 모든 례에서 HMGI(Y) 단백질이 발현되었으나 재발되지 않은 군에서도, 85.3%의 발현을 보여 통계학적인 유의성은 없었으나 역전사 중합연쇄반응에서는 재발된 경우가 통계적으로 유의하게 높았다. 이는 암이 재발된 경우에는 종양의 악성도가 더욱 증가된다고 볼 수도 있겠지만, 처음부터 악성도가 높아서 재발된 것으로 해석할 수도 있을 것으로 생각되며 HMGI(Y) 단백질이 종양세포의 악성도와 간접적이나마 연관이 있을 것으로 추측할 수 있다.

결     론

   두경부 편평세포암종에서 HMGI(Y) 유전자는 정상 점막조직에 비하여 현격한 발현의 차이를 보였다. 즉, HMGI(Y)유전자는 두경부 편평세포암의 발생 및 진행에 있어서 어떤 형식으로도 관여함을 의미하며, 향후 두경부 편평세포암의 표식자로서 활용가지가 있다고 생각된다. 그러나, 암의 병리학적 분화도와 예후를 반영하는 인자 즉 원발부위 병기, 병리적 병기, 림프절 전이나 종양의 재발여부 상관관계가 없었으며, RT-PCR을 이용한 HMGI(Y) mRNA의 반정량적 분석에서도 종양의 원발부위 병기, 병리적 병기나 림프절 전이와는 상관관계가 없었다. 따라서 두경부 편평세포암의 악성도를 나타내는 예후인자로서의 가치에 대해서는 향 후 지속적인 연구가 필요하다고 사료된다.


REFERENCES

  1. Carol R, Thomas E. Molecular biology of head and neck tumors. In: Stanley ET, William RP, Jonh GB, Robert DL, editors. Comprehensive Management of Head and Neck Tumors. 2nd ed. Philadelphia: W.B. Saunders Company;1999. p. 321-42.

  2. Giancotti V, Berlingieri MT, Di Fiore PP, Fusco A, Vecchio G, Crane-Robinson C. Changes in nulear proteins on transformation of rat epithelial thyroid cells by a murine sarcoma retrovirus. Cancer Res 1985;45:6051-7.

  3. Fedele M, Bandiera A, Chiappetta G, Battista S, Viglietto G, Manfioletti G, et al. Human colorectal carcinomas express high levels of high mobility group HMGI(Y) proteins. Camcer Res 1996;56:1896-901.

  4. Kim DH, Park YS, Park CA, Son KC, Nam ES, Shin HS. Expression of the HMGI(Y) gene in human colorectal cancer. Int J Cancer 1999;84:376-80.

  5. Chiappeta G, Bandiera A, Berlingieri MT, Visconti R, Manifioletti F, Battista A, et al. The expression of the high mobility group HMGI(Y) proteins correlates with the malignant phenotype of human thyroid neoplasias. Oncogene 1995;10:1307-14.

  6. Bandiera A, Bonifacio D, Manfiloletti G, Mantovani F, Rustighi A, Zanconati F, et al. Expression of HMGI(Y) proteins in squamous intraepithelial and invasive lesions of the uterine cervix. Cancer Res 1998;5:426-31.

  7. Hsairi M, Luce D, Point D. Risk factor for simultaneous carcinoma of the head and neck. Head and Neck 1989;1:426-30.

  8. Zhou X, Chada K. HMGI family proteins: Architectural transcription factors in mammalian development and cancer. Keio J Med 1998;47:73-7.

  9. Friedmann M, Holth LT, Zoghbi HY, Reeves R. Organization, inducible expression, and chromosomal localization of the human HMGI-I(Y) nonhistone protein gene. Nucleic Acids Res 1993;21:4259-67.

  10. Chiappeta G, Tallini MC, De Biasio G, Manfioletti F, Martinez-Tello FJ, Pentimalli F. Detection of high mobility group HMGI(Y) proteins in the diagnosis thyroid tumors: HMGI(Y) expression represents a potential diagnostic indicator of carcinoma. Cancer Res 1998;58:4193-8.

  11. Vogelstein B, Fearon ER, Hamilton SR, Kern SE, Preisinger AC, Leppert M, et al. Genetic alterations during colorectal tumor development. N Engl J Med 1998;319:525-32.

  12. Giancotti V, Pani B, Andrea PD, Berlingieri MT, Di Flore PP, Fuco A, et al. Elevated levels of specific class of nuclear phosphoproteins in cells transformed with v-ras and v-mos oncogenes and by contransfection with c-myc and polyoma middle T genes. EMBO J 1987;6:1981-7.

  13. Tamimi Y, van der Poel HG, Karthaus HFM, Debruyne FMJ, Schalken JA. A retrospective study of high mobility group protein I(Y) as progression marker for prostate cancer determined by in situ hybridization. Br J Cancer 1996;74:573-8.

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