교모세포종에서 methyltransferase-PCR과 면역조직화학적 염색을 이용한 항암 화학요법제의 유효성 분석

Abstract

교모세포종은 성인 원발성 뇌종양의 약 15%를 차지하는 흔한 종양이지만 침습적 성장을 하므로 경계가 불분명하고 방사선 검사나 수술시 육안으로 관찰되는 경우보다 더 멀리 퍼져있어 적극적 치료를 하여도 평균 생존기간이 1 년을 넘지 못하는 악성 종양이다. 외과적 적출, 항암 화학요법, 방사선 치료, 면역요법과 유전자 치료 등 여러 치료방법이 적용되고 있지만 아직까지 교모세포종의 예후는 과거에 비하여 향상되지 않고 있는 실정이다. 최근 여러 종류의 종양에서 후성유전학적인 변화 (epigenetic change)가 종양발생의 중요한 기전으로 알려지게 되었다. 후성학에서 가장 중요한 역할을 하는 것이 DNA 염기에 메틸기가 붙는 메틸화이다. DNA 메틸화는 정상세포에서는 세포 발달, 분화 및 성장에 작용을 하고, 암 발생과 관련해서는 종양억제유전자나 다른 암 관련 유전자의 촉진자 (promoter)부위에 과메틸화가 일어나 해당 유전자 발현을 억제한다. O6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT)는 정상 인간 세포에서 DNA 복구 효소이며 촉진자 과메틸화로 인한 MGMT 발현 유전자의 발현 억제는 알킬제제를 투여한 신경교종 환자의 생존율과 상관성이 있다고 최근에 보고되었다. 한편 tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) 는 여러 암세포에서 세포사멸을 유발하지만 대부분의 정상세포에서는 미약하거나 독성을 나타내지 않는 것으로 알려져 있다. TRAIL은 세포사멸 수용체인 death receptor (DR4, DR5)에 결합함으로서 세포사멸을 유발하고 DR4-TRAIL 경로는 뇌종양 치료의 표적이 되어왔다. 본 연구의 목적은 교모세포종 환자의 검체를 이용하여 MGMT-PCR (polymerase chain reaction) 과 MGMT 면역조직화학 방법으로 메틸화를 평가하고 메틸화군에서 DR4, DR5의 발현유무를 비교분석한 후 항암 화학요법제 감수성 검사를 통한 항암 화학요법제의 유효성을 평가하고자 하였다. 1990년 1월에서 2010년 1월까지 수술을 통해 교모세포종으로 확진된 50례의 파라핀 절편을 이용하여 MGMT-PCR을 시행하였다. 이 중 MGMT에 31례 (62%)가 메틸화를 나타냈고, 19례 (38%)가 비메틸화로 나타났다. 면역조직화학 검사에서는 50개의 검체 중 42개 (84%)의 검체에서 양성으로 나타났다. p53염색에서 메틸화된 경우 염색 정도의 차이는 있었지만 염색의 정도가 높게 나타났고 비메틸화의 경우에는 10%이하로 염색된 경우의 2 예만이 양성반응을 나타냈다. pp53의 경우 메틸화의 경우 대체적으로 양성반응을 보였으나 비메틸화의 경우 pp53의 발현은 전혀 확인되지 않았다. 메틸화군에서는 DR4, DR5의 염색이 이루어지지 않았고 TRAIL 염색결과는 메틸화군과 비메틸화군 모두 비슷한 염색성을 나타냈다. 항암 화학요법제 감수성 검사는 Histoculture drug response assay (HDRA)를 이용하였고 메틸화군에서 항암 화학요법제 감수성은 lomustine (CCNU) 64%, methotrexate (MTX) 60%, vincristine (VCR) 47% , etoposide (VP16) 45%, cisplatin (CCDP) 37%로 나타났고 비메틸화군에서는 VP 38%와 ifosfamide (IFS) 34%로 약한 감수성을 보였다. 비메틸화군에서 효과가 가능한 항암 화학요법제는 주로 유사분열억제제이었으며 알킬화제는 감수성을 나타내지 않았다. 알킬화제 항암 화학요법제는 주로 메틸화를 일으킨 종양에 대하여 강한 감수성을 보였으며 특히 pp53, 망막모세포종 (retinoblastoma: Rb) 단백의 염색성이 강한 경우 감수성이 높음을 알 수 있었다. 항암제를 선택할 때 우선적으로 메틸화 여부와 p53, pp53, Rb의 염색성을 우선적으로 판정하여 감수성 검사를 한 후 항암 화학요법제를 선택해야 치료 효과를 더욱 증진시킬 수 있을 것으로 판단된다.