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승만 태
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1 대한내과학회지 : 제 82 권제 1 호 부신크롬친화세포종의임상및병리조직학적고찰 1 충남대학교의학전문대학원병리학교실및암연구소, 충남대학교대학원 2 내과학전공 홍석호 1 강구흠 2 강대영 1 Clinical and Histopathological Study of Pheochromocytoma Arising in the Adrenal Gland Suk Ho Hong 1, Gu Hyum Kang 2, and Dae Young Kang 1 1 Department of Pathology, Chungnam National University School of Medicine and Cancer Research Institute, 2 Department of Internal Medicine, Graduate School of Chungnam National University, Daejeon, Korea Background/Aims: The diagnosis and prognosis of malignant pheochromocytoma are important. Other than distant metastasis, the pathology is insufficient to diagnose malignant versus benign pheochromocytoma. Methods: We analyzed 33 pheochromocytoma cases using the histological grade on the Thompson and Kimura scales. We compared the Thompson and Kimura scores with the degree of immunohistochemical staining for Ki-67 and heat shock protein 90 (Hsp90). Results: The most frequent symptom was hypertension (17 cases; 51.5%) and four patients had accompanying tumors: one case each of multiple endocrine neoplasm, papillary carcinoma of the thyroid, gastric adenocarcinoma, and neurofibroma. The mean Thompson score was 3.67 in benign pheochromocytoma and 10 in malignant pheochromocytoma, and the Kimura score was 2.17 and 5, respectively. The average immunohistochemical staining for Ki-67 was 5.77 and in benign and malignant pheochromocytoma, respectively, while Hsp90 immunohistochemical staining was positive only in the cytoplasm of malignant pheochromocytoma. Conclusions: Immunohistochemical staining for Ki-67 and Hsp90 was seen in malignant pheochromocytoma. The Thompson and Kimura scales and immunohistochemical results could help to differentiate benign and malignant pheochromocytoma. (Korean J Med 2012;82:60-66) Keywords: Pheochromocytoma; Ki-67 antigen; HSP90; Heat-shock protein Received: Revised: Accepted: Correspondence to Gu Hyum Kang, M.D. Department of Internal Medicine, Graduate School of Chungnam National University, 55 Munhwa-ro, Jung-gu, Daejeon , Korea Tel: , Fax: , Hyum719@naver.com

2 - Suk Ho Hong, et al. Study of pheochromocytoma in the adrenal gland - 서 론 33 증례를연구대상으로하였다. 크롬친화세포종 (pheochromocytoma) 은크롬친화세포로구성되며카테콜라민과일부펩티드호르몬을합성하고유리하는드문종양이다. 크롬친화세포종의약 85% 정도는부신에서발생하고나머지는부신외부신경절어느곳에나발생하나주로횡경막하방에호발하는것으로알려져있다 [1,2]. 이종양은대부분산발적으로발생하지만 10% 정도에서가족력과연관되어있으며최근이러한유전성종양의비중이상대적으로증가하고있다 [3,4]. 임상양상은카테콜라민과잉에의하여나타나지만매우다양하고비특이적이며성별간의차이도있다 [5]. 주증상으로고혈압, 두통, 발한, 현기증, 복부불편감, 체중감소등이있다. 크롬친화세포종환자는주로고혈압으로발견되지만정상혈압인경우도있고일반검진상우연히발견되는예도증가하고있다 [6]. 크롬친화세포종은양성또는악성의여부에따라치료및예후에큰차이가있기때문에악성의가능성을식별하는것이중요하다. 크롬친화세포종은대부분의다른종양과달리생검검체의병리학적소견만으로악성을진단할수없다. 2004년발표된 WHO 기준에따르면크롬친화세포종에서악성은전이가있는경우로정의하며, 주위장기나혈관의광범위한부분침윤은포함하지않는다 [1,4]. 최근보다정확한악성크롬친화세포종의진단을위한연구가지속되고있고특히분자표지자 (molecular marker) 를이용한연구가활발히진행되고있다 [7,8]. 이제까지크롬친화세포종을대상으로양성과악성을감별하는병리조직학적연구에대한보고는드물다. 그래서본연구자는충남대학교병원병리과에서진단된크롬친화세포종 33예에대한 H&E 염색슬라이드를대상으로 Thompson [9] 및 Kimura 등 [10] 의기준에의한 scoring scale 및 Ki-67 와 heat shock proein (Hsp) 90 면역조직화학염색을실시하여그결과를보고하는바이다. 대상및방법대상 1998년 1월부터 2009년 8월사이충남대학교병원에서수술후병리과에서부신크롬친화세포종으로진단된 35예중 방법 각증례의파라핀블록을 5 μm 두께로박절후 H&E 염색된슬라이드중대표적인부위를 2-3장을선택하여 2인의병리전문의가판독하여 Thompson [9] (Table 1) 및 Kimura 등 [10] (Table 2) 에의한 scoring scale을산정하여비교하였다. Ki-67 면역염색은 33예중파라핀블록이용이가능한 28 예를대상으로고전적방법으로실시하였고, 면역조직화학염색후핵에양성반응 (nuclear Ki-67 positivity) 정도를광학현미경 200 하에서 5부위를임의로선정하여수를센후평균값을구하였다. Hsp90 면역조직화학염색은악성 3예및양성 3예를대상으로서울대학교종합약학연구소병리조직실에의뢰하여실시하였다. 즉, 파라핀블록을 4 μm 두께로박절하여탈파라핀후 100%, 95%, 80% 및 70% 알코올을통과시켰다. 그후 0.3% 과산화수소로 peroxidase blocking 후수세하였다. 이어 microwave Ag retrieval (0.01M citrate buffer [ph 6.0] microwave) 후수세하였다. 그후일차항체 HSP-90 (clone JPB 24, Novocastra, Newcastle, UK, 1:500) 를 60분간처리하였다. 수세후이차항체, alpha-rabbit Envision (K4003; DAKO), HRP-conjugated alpha-rabbit Ig 를 30 분간처리후수 Table 1. The Thompson [9] scale for grading pheochromocytoma of the adrenal gland Parameters Score High cellularity 2 Spindle cells (> 10% of tumor volume) 2 Atypical mitotic figure 2 Periadrenal adipose tissue invasion 2 Mitotic figures (> 3/10 HPF) 2 Cellular monotony 2 Capsular invasion 1 Vascular invasion 1 Central or confluent tumor necrosis 2 Large nests 2 Profound nuclear pleomorphism 1 Nuclear hyperchromasia 1 HPF, high power field

3 - 대한내과학회지 : 제 82 권제 1 호통권제 617 호 Table 2. The Kimura et al. [10] scale for grading pheochromocytoma Parameters Grades Points Pattern Zellballen 0 Large and irregular-sized nest 1 Pseudorosette-forming (even focally) 1 Cellularity Low (less than 150/62.5 mm 2 ) 0 Moderate ( /62.5) 1 High (more than 250/62.5) 2 Coagulation necrosis Presence 2 Absence 0 Vascular/capsular invasion Presence 1 Absence 0 Ki-67 immunoreactivity More than 3% or 50 cells/mpf 2 More than 1% or 20 cells/mpf 1 Few cells 0 Types of catecholamine Norepinephrine 1 Epinephrine 0 Non-functioning 0 MPF, medium power field. 세한후 DAB (DAKO; K3468) 로발색시켰다. 수세후 Mayer 헤마톡실린으로대조염색후수세및탈수를거친후봉입하여관찰하였다. Ki-67 및 Hsp90에대한면역조직화학염색결과를 2004년 WHO 기준에의한양성및악성진단결과와어떤관계가있는지알아보고자하였다. 결과연령분포및성별빈도연령분포는 14세에서 70세까지다양하였고평균연령은 49.2세였다. 연령별분포는 40대와 60대가각각 8예 (24.2%) 이었고, 50대가 9예 (27.3%) 로가장많은분포를보였다. 성별은남자 17예, 여자 16예로비슷한빈도 (M:F = 1.1:0.9) 를보였다. 발생위치및크기위치는좌측이 20예 (60.6%), 우측이 12예 (36.4%), 양측이 1 예 (3.0%) 로좌측에발생하는예가많았다. 크기는직경이 1.5 cm에서 14.5 cm까지다양하였으나, 직경 3-6 cm 군이 21예 (63.6%) 로가장많았다. 평균직경은 5.4 cm이었다. 임상적특징평균혈압은수축기 mmhg, 이완기 85.5 mmhg 이었다. 진단당시고혈압으로약물을복용중인환자는 7예 (21.2%) 이었고, 고혈압약물을복용하지않은예중에서수축기혈압 140 mmhg 또는이완기혈압 90 mm Hg인 10 예를더하여총 17예에서고혈압이관찰되었다. 다른종양과동반된경우는갑상선수질암종 1예, 갑상선유두암종 1예, 진행성위암종 1예및신경섬유종증 1예가있었다. 증례 21 의경우갑상샘수질암종, 양측성부신크롬친화세포종, 부갑상샘과증식을동반하여다발내분비종양증후군 IIa (MEN IIa) 의범주에속하였다. 다른동반질환으로는스트레스성심근증이 1예, 당뇨병이 5예 (15.2%) 있었고, 그외 B형간염, 위궤양, 십이지장궤양, 뇌경색등이있었다. 처음수술당시병리조직학적진단에서악성은 2예가있었고, 재발한경우는 2예가있었는데이중 1예는간, 폐, 림프절에전이가있었다 ( 증례 13). 따라서병리조직학적으로

4 - 홍석호외 2 인. 부신크롬친화세포종의고찰 - Table 3. Comparison of the Thompson and Kimura, et al. scales and benign and malignant pheochromocytoma Case No. Thompson Kimura, et al. Ki-67 ( 200) Hsp90 Metastasis Recurrence Malignant group Positive Yes None Positive Yes None Positive Yes Yes Average Benign group NA Negative None None NS None None NS None None NA NS None None NS None None NS None None NS None None NA NS None None NA NS None None Negative None None NS None None NS None None NS None None NS None None NS None None NS None None NS None None NS None None NS None None NS None None NS None None Negative None None NS None None NS None None NS None Yes NS None None NS None None NS None None NA NS None None NS None None Average NA, not available; NS, not stained

5 - The Korean Journal of Medicine: Vol. 82, No. 1, 악성으로확인된예는총 3예 (9.1%) 이었다 (Table 3). Scoring scale 33예에대한 Thompson scoring 및 Kimura scoring 를적용하여각각양성과악성으로진단된군과비교하였다. Thompson score의평균은악성군 10, 양성군 3.67이었고, Kimura score 의평균은악성군 5, 양성군 2.17이었다 (Table 3). 면역조직화학염색 Ki-67 면역조직화학염색후, 악성과양성집단으로나누어점수를비교한결과 Ki-67 발현율평균은악성군 10.44, 양성군 5.77이었다. 또한악성군 3예와양성군중 3예에대한 Hsp90 면역조직화학염색결과악성군에서세포질에강한발현을보였으나, 양성군에서는음성발현을보였다 (Table 3). 고찰부신크롬친화세포종은매년 100만명당 2-8명정도발생하며고혈압환자의 0.1% 에서동반되는것으로알려져있다. 발생은어느연령에서나가능하지만진단당시평균연령은약 40세이다. 또한크롬친화세포종은약 10% 에서양측성, 부신외의위치에발생, 악성빈도를보이는 10% 법칙 (rule of tens) 으로그임상적특성이알려져있다. 본연구의결과평균연령은 49.2세, 성별발생빈도는남성 17예, 여성 16예로비슷한빈도를보였는데, Ahn 등 [11] 이 28명의부신크롬친화세포종환자를대상으로연구한국내보고와비교해보면각각평균연령 44.8세, 남성 17예, 여성 11예로유사성을보였다. Noshiro 등 [12] 은크롬친화세포종의환자를진단연도에따라두그룹으로분류하여분석한결과최근의그룹에서평균발생연령이높아졌다고보고하였다. 발생위치는좌측 20예 (60.6%), 우측 12예 (36.4%) 로좌측에호발하였고, 양측에발생한예는 1예 (3.0%) 로양측성발생빈도는낮았다. 크기는평균직경 4.9 cm로 Shin 등 [13] 이보고한 cm 보다는작았다. 이는영상의학과진단기술의향상과관계가있을것으로추정된다. 고혈압으로확진된예가 17예 (51.5%) 로부신크롬친화세포종에서고혈압이각각 96% 와 93% 가동반되었다는다른국내보고들에비하여매우낮은빈도를보였다 [11,13]. 이는부신의우연종 (adrenal incidentaloma) 발견율이증가하면서 우연종에서상대적으로고혈압발생률이낮은점과간헐적인고혈압이있을시고혈압으로진단되지않는점등과관련이있을수있다 [6]. 최근에도악성크롬친화세포종은 10-15% 까지보고되는반면이의진단은아직도제한점이많다 [15,16]. 크롬친화세포종에서악성을진단하는병리조직학적방법으로는 Thompson scoring, Kimura Scoring 이외에기타면역조직화학염색특성을이용한방법등이제시되어왔다 [9,10]. Thompson은 100명의크롬친화세포종환자에서전향적연구를시행하여형태학적특징으로악성의가능성을식별할수있는점수체계를제시하였고 [9] 2004년 WHO에서도이를고려사항으로제안하였다 [5]. 세포수의증가, 혈관침입, 피막침윤, 유사분열정도, 괴사등열두가지의조직학적특성들을조합하고예후를조사하여총 4점이상의점수를갖는군을악성가능성을갖는고위험군으로분류하였다. 그러나 15점이상을보인 3예중 2예에서는악성을보이지않아점수체계가주관적이고악성과의연관성을반영하지못한다는비판이있었다. Wu 등 [14] 의최근연구에서도 Thompson scoring 기준으로검체슬라이드평가시병리의사간의차이가많고, 동일슬라이드의재판독결과에서도판독이상이하였다고하였다. 조직학적소견으로양성과악성감별이어려우며조직학적소견과임상경과가상이한경우도있었다. 또한 Kimura 는여섯가지사항에근거를두어점수를측정하고점수에따라고분화, 중등도분화및저분화 (well, moderate, poorly differentiated), 세군으로구분후각각의 5년, 10년생존율을보고한새로운점수체계를제안하였다 [10]. 최근에는분자표지자 (molecular marker) 를이용하는연구가이루어지고있다 [15]. 특히텔로메라아제 (telomerase) 는인체종양과밀접한연관을갖는효소로서양성크롬친화세포종에서는거의측정되지않은반면악성에서는상대적으로높은농도로측정되었다는보고도있다 [16]. 텔로메라아제는리보핵산단백체 (ribonucleprotein) 의복합체로리보핵산부분 (RNA component), 텔로메라아제관련단백 (telomerase associated protein, TP1), 텔로메라아제촉매소단위 (telomerase catalytic subunit, htert) 그리고열충격단백 (heat shock protein 90, Hsp90) 등으로구성된다 [7]. 이중 htert의발현과함께높은텔로메라아제활성도또는 Ki-67 면역염색발현의높은

6 - Suk Ho Hong, et al. Study of pheochromocytoma in the adrenal gland - 수치는악성에특이도를가지며종양의침습성을평가하는데중요한지표이다 [15]. 크롬친화세포종의악성을평가하는기타다른방법으로는카테콜라민과이것의대사물의측정하는생화학적인진단방법, 영상학적진단방법등이있다. 본연구에서는총 33예에대한모든병리조직슬라이드를각각 Thompson score와 Kimura score 를적용하여판독한후, 악성군과양성군으로나누어각각의점수를비교한결과악성군에서 Thompson score와 Kimura score 가양성군에비해유의하게높았다. 또한 Ki-67 면역조직화학염색역시악성군에서양성군에비해높은점수를보였고, 악성종양군 3예와양성종양군 3예를대상으로 Hsp90 면역조직화학염색시악성종양군 3예에서만 Hsp90 양성발현이세포질에강하게나타났다. 부신크롬친화세포종의진단과치료시양성및악성감별진단를위해 Thompson score, Kimura score와함께수술전생검에서 Ki-67 이나 Hsp90 같은면역조직화학염색을실시하면도움이될수있을것으로생각한다. 다만국내및국외크롬친화세포종연구에서악성크롬세포종의발병률이 5% 정도로낮은상태로본연구에서많은악성크롬친화세포종증례를얻지못하여진단예견인자로서의면역조직학적염색의통계적유의성은얻지못하였다. 향후더많은악성부신크롬친화세포종증례를대한면역조직화학염색과분자표지자에대한연구가기대된다. 요약목적 : 크롬친화세포종은양성또는악성여부에따라치료및예후에큰차이가있어악성의가능성을식별하는것이중요하지만생검검체의병리학적소견만으로악성을진단하기어렵다. 본연구자는충남대학교병원병리과에서진단된크롬친화세포종 33예에대한 H&E 염색슬라이드를대상으로 Thompson 및 Kimura 의기준에의한 scoring scale 및 Ki-67 와 heat shock proein (Hsp) 90 면역조직화학염색을실시하여크롬친화세포종에대해임상병리학적으로고찰해보고자한다. 방법 : 1998년 1월부터 2009년 8월사이충남대학교병원에서수술후병리과에서부신크롬친화세포종으로진단된 35 예중 33증례를연구대상으로임상적특징에대해고찰하 였다. 양성및악성으로진단된각증례의슬라이드를병리전문의가판독하여 Thompson 및 Kimura에의한 scoring scale 을산정하고, Ki-67 및 Hsp90에대한면역조직화학염색결과를 2004년 WHO 기준에의한양성및악성진단결과와어떤관계가있는지알아보고자하였다. 결과 : 본증례에서크롬친화세포종에서고혈압이가장흔한증상이었다. 다른종양과동반된경우는갑상선수질암종 1예, 갑상선유두암종 1예, 진행성위암종 1예및신경섬유종증 1예가있었다. 33예에대해각각 Thompson score의평균은악성군 10, 양성군 3.67이었고, Kimura score 의평균은악성군 5, 양성군 2.17이었다. Ki-67 발현율평균은악성군 10.44, 양성군 5.77이었다. 또한악성군 3예와양성군중 3예에대한 HSP-90 면역조직화학염색결과악성군에서세포질에강한발현을보였으나, 양성군에서는음성발현을보였다. 결론 : 악성부신크롬친화세포종에서 Ki-67 및 Hsp90에대한면역조직화학염색이강하게발현되었다. 부신크롬친화세포종의감별진단을위해 Thompson score, Kimura score와함께수술전생검에서 Ki-67 이나 Hsp90 면역조직화학염색을실시하면도움이될수있을것으로생각한다. 중심단어 : 크롬친화세포종 ; Ki-67 항원 ; HSP90 열충격단백질 REFERENCES 1. Tischler AS. Pheochromocytoma and extra-adrenal paraganglioma: updates. Arch Pathol Lab Med 2008;132: Kumar V, Abbas AK, Fausto N, Aster JC. Pathologic Basis of Disease. 8th ed. Philadelphia: Saunders-Elsevier, Neumann HP, Bausch B, McWhinney SR, et al. Germ-line mutations in nonsyndromic pheochromocytoma. N Engl J Med 2002;346: DeLellis RA, Lloyd RV, Heitz PU, Eng C. World Health Organization Classification of Tumours. Pathology and Genetics of Tumours of Endocrine Organs. Lyon: IARC Press, Lai EW, Perera SM, Havekes B, et al. Gender-related differences in the clinical presentation of malignant and benign pheochromocytoma. Endocrine 2008;34: Kim HY, Kim SG, Lee KW, et al. Clinical study of adrenal incidentaloma in Korea. Korean J Intern Med 2005;20:

7 - 대한내과학회지 : 제 82 권제 1 호통권제 617 호 Gao B, Kong F, Xu Z. Development of differential diagnosis for benign and malignant pheochromocytomas. Int J Urol 2008;15: Strong VE, Kennedy T, Al-Ahmadie H, et al. Prognostic indicators of malignancy in adrenal pheochromocytomas: clinical, histopathologic, and cell cycle/apoptosis gene expression analysis. Surgery 2008;143: Thompson LD. Pheochromocytoma of the Adrenal gland Scaled Score (PASS) to separate benign from malignant neoplasms: a clinicopathologic and immunophenotypic study of 100 cases. Am J Surg Pathol 2002;26: Kimura N, Watanabe T, Noshiro T, Shizawa S, Miura Y. Histological grading of adrenal and extra-adrenal pheochromocytomas and relationship to prognosis: a clinicopathological analysis of 116 adrenal pheochromocytomas and 30 extraadrenal sympathetic paragangliomas including 38 malignant tumors. Endocr Pathol 2005;16: Ahn SK, Ahn KJ, Lee EJ, et al. Clinical review of pheochromocytoma. J Korean Soc Endocrinol 1991;6: Noshiro T, Shimizu K, Watanabe T, et al. Changes in clinical features and long-term prognosis in patients with pheochromocytoma. Am J Hypertens 2000;13: Shin DH, Kim SG, Kim DR, et al. Clinical study of the pheochromocytoma. J Korean Soc Endocrinol 2002;17: Wu D, Tischler AS, Lloyd RV, et al. Observer variation in the application of the Pheochromocytoma of the Adrenal Gland Scaled Score. Am J Surg Pathol 2009;33: Scholz T, Schulz C, Klose S, Lehnert H. Diagnostic management of benign and malignant pheochromocytoma. ExpClin Endocrinol Diabetes 2007;115: Kubota Y, Nakada T, Sasagawa I, Yanai H, Itoh K. Elevated levels of telomerase activity in malignant pheochromocytoma. Cancer 1998;82:

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