교신저자：남순열, 138-736 서울 송파구 풍납동 388-1  울산대학교 의과대학 서울아산병원 이비인후과학교실
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서     론

   갑상선 결절의 치료에 있어 악성과 양성의 구분이 가장 중요하다. 악성 결절은 보고자에 따라 다르지만 7~24%까지 보고되고 있다.¹⁾ 악성과 양성의 감별진단에 있어 문진에 의한 병력, 이학적인 소견 등이 도움이 되고 세침흡입검사, 초음파 검사 및 갑상선 주사, 전산화 단층촬영 등이 이용되고 있다. 이중 술전 갑상선 결절의 진단에 표준적인 방법은 세침흡입검사이다.²⁾ 세침흡입검사는 쉽고 빠르며, 경제적이고, 부작용이 적어 갑상선 결절 진단의 일차적인 수단으로 많이 이용되어 왔다.³⁾ 검사 자체의 민감도나 특이도는 90% 이상으로 높다. 하지만 양성과 악성의 감별 진단에 있어서 유두상암, 수질암, 미분화암에서는 90% 이상의 정확도를 보이지만 여포상암의 진단에는 한계가 있다. 
   여포상 암종의 경우 악성과 양성을 구분하는 중요 병리학적 기준이 혈관과 피막의 침윤 유무로 조직학적인 특징이기 때문에 세포병리학적인 세침흡입만으로는 진단이 힘들다.⁴⁾ 이에 수술장에서 조직에 대한 동결조직절편 검사로 여포상 암종을 감별해 내려는 시도가 있었다.⁵⁾ 그러나 갑상선 여포상 선종과 갑상선 여포상 암종의 구분을 위해서는 외과적인 절제를 통한 조직 검사가 표준적인 치료이자 진단이었다. 최근 면역 조직화학적인 방법을 통해 수술 전 세침흡입검사로 갑상선 여포상 암종과 여포상 선종을 감별하려는 시도가 이루어지고 있다. 그 중 가장 활발히 연구되는 것 중의 하나가 일부 종양에서 과대 발현되는 세포 부착 단백질 중의 하나인 galectin-3이다. 본 연구는 갑상선 결절에 대해 술 전 세침흡입검사에서 galectin-3의 발현을 조사하고 술 후 조직검사와 비교함으로써 갑상선 결절에서 galectin-3의 발현 양상과 임상적인 이용에 대해 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

환자군 및 조직채취
   갑상선 결절을 주소로 2001년 10월부터 2003년 1월까지 서울아산병원 이비인후과와 일반외과를 방문하거나 의뢰되어 갑상선 절제술을 시행 받은 환자 중 술 전 세침흡입검사에서 galectn-3에 대한 면역조직학적 염색을 시행 받고 술 후 조직학적인 확진을 받은 178명의 환자를 대상으로 하였다. 환자의 평균 연령은 50세였으며 성별분포는 남자가 22명, 여자가 156명이었다. 세침흡입검사는 육안으로 시행하거나 초음파를 이용하여 시행하였다. 술 후 조직학적으로 확진된 갑상선 결절은 갑상선 유두상 암종(papillary carcinoma)이 105예였으며 갑상선종(adenomatous goitor)가 30예, 여포상 선종(follicular adenoma)가 30예, 여포상 암종(follicular carcinoma)이 11예, 여포상 암종과 여포상 유두암종이 같이 발견된 경우가 1예, 미분화 암종(anaplastic carcinoma)가 1예였다(Table 1). 모든 예에서 술 전 세침흡입 검사와 galectin-3에 대한 염색을 시행하였다. 

면역조직화학검사
   Galectin-3에 특이적으로 반응하는 monoclonal antibody를 이용하여 labeled streptoavidin biotin(LSAB) 염색법을 이용하였다. 우선 cell block을 paraffin block 형태로 처리한 후 탈파라핀, 함수, 수세 과정을 거쳤다. 3%의 H₂O₂-methanol용액에 10분간 반응시켜 내인성 peroxidase의 활성을 억제시켰다. 그후 LSAB(labeled streptoavidin biotin) kit에 들어있는 blocking serum을 10분간 반응시키고 1차 항체인 galectin-3에 대한 mouse monoclonal antibody(Nova castra lab, United kingdom)를 1시간 동안 반응시켰다. Tris buffer에 10분간 수세한 후 LSAB kit 내에 들었는 biotin이 표지된 2차 항체를 10분간 반응시켰다. 그 후 다시 LSAB kit 내에 들어있는 peroxidase가 표지된 streptoavidin solution을 10분간 반응시켰다. 그 후 DAB(3,3' diaminobenzidine tetrahydrochloride)에 3~10분정도 발색정도를 관찰하면서 반응시켰다. Tris buffer로 10분씩 3회 수세한 후 Harris hematoxylin 으로 3분간 대조염색 시킨 후 DAB(3,3' diaminobenzidine tetrahydrochloride)는 탈수하여 canada balsam으로 봉입하고 현미경으로 검경하였다. galectin-3의 염색은 국소적인 염색과 전반적인 염색, 강한 염색과 약한 염색등의 염색결과의 차이가 있었으나 국소적인 염색을 포함한 나머지 염색의 소견을 galectin-3 양성으로 보았으며 전혀 염색이 되지않은 경우를 음성으로 판정하였다(Fig. 1). 검경 후 galectin-3의 염색상과 술 후 조직학적 확진사이의 관계를 Chi-square를 이용하여 검정하였으며 유의수준은 0.05로 하였다(p<0.05).

결     과

   갑상선 절제술 후 조직 검사 상 갑상선 유두상 암종으로 확진 받은 105예 중 76예(72%)에서 술 전 galectin-3가 양성으로 나왔다. 30예의 여포상 선종에서는 13예(43%)에서 양성이 나왔으며, 갑상선종 30예 중 14예(47%)에서, 여포상 암종 11예 중 8예(80%)에서 양성 소견이 관찰되었다. 갑상선 미분화 암종 1예는 galection-3가 발현되지 않았으며 갑상선 유두상 암종과 여포상 암종이 함께 발견된 1예에서는 양성의 결과를 보였다(Table 2). 세침흡입검사에서 여포상 병변(follicular cell lesion, FCL)이 나오고 galectin-3가 양성이 나온 병변들과 여포상 병변이 나오고 galectin-3가 음성인 경우를 나누어 보았을 때 세포흡입검사에서 여포상 병변이면서 galectin-3 양성인 35예의 증례에서 술후 여포상 암종이 나온 경우가 8예였으며 기타 양성 병변이 27예인 반면 galectin-3가 음성이 나온 경우에 있어서는 술 후 여포상 암종으로 확진된 경우가 2예, 나머지 양성 병변(여포상 선종, 갑상선종, 갑상선 결절성 증식증 등)이 24예였다(Table 3). 이는 통계적으로 의미있는 차이를 보이지 않았다(p>0.05).

고     찰

   Galectin-3는 세포의 성장과 분화, 부착, 악성변화, 전이에 관여하는 단백질이다.⁶⁾ 정상적으로 대장의 상피세포와 유선과 신장의 상피세포, 단핵세포와 탐식세포 등에서 발현되는 것으로 알려져 있다.⁷⁾ 일부 종양에 있어서 galectin-3의 과대 발현이 관찰되는데, 첫번째로 알려진 것이 대장암이었다. 그 후 유방암, 림프종, 백혈병, 흑색종, 섬유육종 등에서 과발현이 관찰되었다.⁸⁾ Xu 등⁹⁾과 Fernandez 등¹⁾은 galectin-3가 갑상선 암종에서는 발현되고 양성 혹은 정상 갑상선 조직에서는 발현되지 않는다는 사실을 발표하였다. Cvejic 등⁶⁾은 76예의 갑상선 조직에 대한 galectin-3의 면역화학 염색을 시행하여 갑상선 유두상 암종의 100%(20예)에서 갑상선 암종의 73%, 갑상선종의 37%에서 양성 소견이 관찰되었으며 미분화 암종의 경우 100%에서 양성 소견이 나왔으나 15예의 정상 갑상선 조직에서는 염색이 되지 않음을 보고하였다. 이러한 결과는 galectin-3가 대부분의 갑상선 암종과 일부 갑상선종에 있어 발현된다는 사실을 나타내며 세침 흡입검사에서 감별이 불가능했던 여포상 암종과 여포상 선종의 감별진단에 새로운 수단으로 이용될 수 있음을 나타낸다. Xu 등⁹⁾은 갑상선 절제술을 통해 얻은 갑상선 여포상 암종 7예 모두에서, Orlandi 등¹⁰⁾은 17예 모두에서 galectin-3 양성 소견이 나옴을 보고하였다. 그리고, Fernandez 등¹⁾은 15예 중 11예에서 양성이 나왔음을 보고하였다. 염색 강도에 있어서 Herrmann 등¹¹⁾은 galectin-3의 발현정도를 3단계로 나누어 상대적으로 악성도가 낮고 예후가 좋은 것으로 알려진 유두상 암종에서 염색이 뚜렷하게 되고, 예후가 좋지 않은 미분화 암종에서 염색의 정도가 떨어진다고 보고하였다. 그러나, 병리조직학적인 악성도와 galectin-3의 발현량이 상관관계를 가지는 것은 아니라고 하였다.
   이러한 결과들은 수술을 통해 얻은 갑상선 조직에서 galectin-3의 발현을 확인한 것이었다. 하지만 술 전 악성과 양성 결절을 감별하기 위해 술 전 galectin-3염색을 시행한다는 점을 생각하면 세침흡입검사를 통해 얻어진 검체에서의 발현 소견이 향후 치료 계획을 세우는데 있어 더욱 중요하다. Inohara 등⁸⁾은 세침흡입검사에서 galectin-3의 발현을 조사하여 수술적인 절제없이 악성과 양성을 감별진단할 수 있다고 주장하였다. 이런 사실은 다른 연구에서도 일치하였다.³⁾ 세침흡입검사만을 시행한 경우와 galectin-3의 면역조직염색을 함께 시행한 세침 흡입 검사를 술 후 최종 병리학 결과와 비교해보면 후자의 방법이 감별 진단에 있어 보다 높은 정확도를 보인다.¹²⁾ Bartolazzi 등¹³⁾은 226예의 술 전 세침흡입 검체에 대한 galectin-3염색과 술 후 조직학적 결과를 분석하여 보고하였다. 그들은 술 전 galectin-3 검사의 악성과 양성 결절의 구분에 대한 검사 민감도, 특이도가 90%, 94%이며 양성 예측도, 음성 예측도가 각각 94%, 91%에 달하며 진단적인 정확도는 92%에 달하므로, 수술적인 치료를 시행할 환자를 선택하는데 세침흡입검사를 통한 galectin-3 염색이 갑상선 결절 환자의 수술 치료방침 결정에 도움을 줄 수 있다고 주장하였다. 
   그러나, 본 연구 결과는 galectin-3 염색이 여포상 암종과 선종을 포함한 양성 여포상 병변을 술 전에 구분하여 수술범위를 결정하는데 도움이 되지 않는 것으로 나타났다. 민감도, 특이도를 포함한 양성 예측도와 음성 예측도가 모두 기존의 galectin-3염색에 대해 발표된 논문보다 낮은 수치로 나타났다(Table 3 and 4). 이는 갑상선 결절의 악성과 양성에 대한 감별에서 세침흡입검사상 여포상 병변이 나올 경우 galectin-3 염색은 도움을 주지 못함을 의미한다. 
   본 연구 결과에서 galectin-3 염색의 세침흡입 검사에서 여포상 병변(follicular cell lesion)에 대한 감별진단에 대해 낮은 정확도를 가지는 원인은 몇 가지로 생각해 볼 수 있다. 첫째, 많은 증례에 있어 여포 세포(follicular cell)가 부족하여 galectin-3 염색을 시행하지 못한 경우가 많다. 이를 위해 충분한 양의 검체가 채취되는 것이 필요하다. 둘째, 검사의 민감도와 정확도를 높이는데 있어 검사 방법이 가지는 한계이다. 본 연구에서는 면역조직화학 염색을 통한 발색반응이라는 정성적인 방법을 통해 양성여부를 관찰하였다. 이러한 방법은 일차항체의 반응정도나 염색시의 발색조건에 따라 차이가 날수 있다. 이것이 특이도를 낮추고 양성 질환에서 위양성률을 높인 주된 요인 중의 하나라고 생각된다. 검사 자체의 정밀성을 높이기 위해 일차 항체의 보완이나 galectin-3 단백질 자체에 Western blot을 통한 검출로 위양성률을 낮추는 시도해 볼 수 있다. 셋째, galectin-3 염색이 가지는 감별진단 도구로서의 한계이다. galectin-3 단백질이 암종 뿐만 아니라 정상 세포에서도 일부 발현되는 점으로 보면 galectin-3 단백질의 과다발현의 측정만으로 암종을 확진하는 것은 이론적으로 힘들다. 갑상선 결절에서 악성과 양성 병변을 술 전에 감별진단 하기 위해서는 galectin-3 염색을 보완할 만한 새로운 표지자를 밝혀 galectin-3 검출의 낮은 특이도를 높이려는 보완이 필요하다. 이러한 문제가 해결되어야만 galectin-3를 갑상선 결절의 악성과 양성에 대한 감별진단의 방법으로 사용할 수 있다. 

결     론

   본 연구에서는 수술 전 세침흡입검사와 galectin-3 단백 염색으로 갑상선 결절의 악성과 양성 여부를 알 수 없을 뿐만 아니라, 여포상 세포 병변에 대해 악성과 양성 여부를 감별할 수 없다는 결과를 얻었다. 향후 galectin-3 단백 염색 방법의 정확도를 보완하는 것과 새로운 갑성선 암종 표지자를 밝히는 연구가 필요하다. 

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