대한병리학회지 : 제 35 권제 2 호 2001 The Korean Journal of Pathology. 2001; 35: 115-22 인체결직장암종에서 Transforming Growth Factor- 1 및그수용체발현 김경선 김주헌 1 문우성 정명자이동근 강명재 전북대학교의과대학병리학교실의과학연구소, 1 을지의과대학교병리학교실 접수 : 2001 년 2 월 1 일게재승인 : 2001 년 3 월 30 일 책임저자 : 강명재우 561-180 전북전주시덕진구금암동산 2-20 전북대학교의과대학병리학교실전화 : 063-270-3075 Fax: 063-270-3135 E-mail: mjkang@moak.chonbuk.ac.kr * 본논문은전북대학교부설의과학연구소의일부지원에의하여연구되었음. The Expression of Transforming Growth Factor- 1 and Its Signaling Receptors in Human Colorectal Carcinoma Gyeong Seon Kim, Joo Heon Kim 1, Woo Sung Moon, Myoung Ja Chung Dong Geun Lee and Myoung Jae Kang Department of Pathology, College of Medicine, Institute for Medical Science, Chonbuk National University, Chonju; 1 Department of Pathology, Eulji University School of Medicine, Daejeon, Korea Background : Resistance to the potent growth inhibitory effects of TGF- (transforming growth factor- ) is a characteristic of many malignancies. TGF- insensitivity has been attributed to alterations in the number and function of the TGF- receptors as well as disturbances of downstream signal transduction. The aim of this study was to examine the expression of TGF- 1 and its receptors in human colorectal cancer tissue and determine its relationship with cancer growth and with prognostic factors. Methods : Immunohistochemical staining of TGF- 1, TGF- RI, and TGF- RII was performed on 20 human colorectal adenomas, 30 carcinomas and 10 normal mucosas as a control. Results : The staining indices of TGF- 1, TGF- RI, and TGF- RII increased in adenomas and carcinomas compared with normal mucosas and adenomas, respectively. In adenomas the staining index of TGF- 1 significantly increased with the severity of atypism. The staining index of TGF- RII increased in the carcinomas in the right colon and rectum, compared with those in the left colon. Conclusions : The enhanced expression of TGF- 1, TGF- RI and II in the colorectal carcinoma suggests an important role of colorectal carcinogenesis and tumor progression. Key Words : Colorectal neoplasms, Transforming growth factor beta, Receptors, Immunohistochemistry TGF- (transforming growth factor- ) 는세포의성장 과분화, 세포외기질의축적, 면역반응에다기능성활성 (multifunctional activity) 을가지는 cytokine이다. 1 TGF- 는강력 한세포성장억제인자로서 1,2 생체밖에서가장중요하게하는 작용의하나는상피세포성장을강력하게억제하는것이다. 3 그 러나다양한종류의인체악성종양은그들이기원한정상조직 보다 TGF- 발현이증가한다는연구보고 4 에따라, 악성종양 이 TGF- 의성장억제작용에대하여저항성을보인다는것을 알수있다. TGF- 의다양한생물학적작용은특이한세포표면수용 체, 즉 TGF- 수용체와의상호작용에의하여발휘된다. TGF- 수용체 I형 (TGF- RI) 과 II형 (TGF- RII) 은 serine /threonine kinase receptor계에속하며이들두수용체가함께 heteromeric TGF- signaling complex를형성한다. 5 TGF- RII는 TGF- 리간드와결합한다음 TGF- RI과결합하여신호전달을유도하기때문에두수용체중어느하나라도없거나활성화되지않으면 TGF- 에대한반응성을잃게된다. TGF- RII 결핍세포에야생형 TGF- RII cdna를 transfection 시킨연구에서 TGF- 감수성을회복하여종양발생을감소시켰다는보고 6,7 에근거하여 TGF- RII를종양억제유전자로간주할수있다. 또한 TGF- RI의발현이인간위암 종에서감소하고, 전립선암종세포주에서 TGF- RI의유전적변화가관찰되었다는보고가있다. 8,9 결장암종은 98% 가선암종이며인간의사회경제적수준과비례하여발생하고전세계적으로그발생빈도가악성종양중 3위를차지하며, 국내에서는남녀모두악성종양중 4번째로 115
116 김경선 김주헌 문우성외 3 인 높은발생빈도를보인다. 결직장선종-암종연쇄 10 에서인체대장선종세포주의비종양성표현형이종양성표현형으로전환될때 TGF- 의성장억제작용에대한반응의감소를동반한다. 11 세포수준에서 TGF- 에대한성장억제반응의상실은악성으로진행하는과정의중요한단계가된다. 더구나대부분의대장암세포는 TGF- 의항증식작용에저항성을가진다. 12 대장암종에서 TGF- 수용체발현에관한연구는매우드물지만 Eskinazi 등 13 은대장암종에서수용체발현이증가한다고하였으며, Matsushita 등 14 은수용체발현이감소한다고보고하여연구자들사이에일치된성적을보이지않고, 국내연구보고는찾아볼수없기때문에아직더많은연구가필요하리라생각된다. 따라서본연구는정상대장점막, 선종및선암종에서 TGF- 1, TGF- RI, TGF- RII에대한면역조직화학염색을시행하여종양세포에서증식억제작용을하는것으로알려진 TGF- 1과 TGF- RI 및 TGF- RII의발현양상을관찰함으로써인체결직장선암종에서 TGF- 1과 TGF- 수용체들의역할을규명하고, 이들의발현과종양의조직학적분화도, 병기, 종양세포침윤깊이등을비교, 분석하여이들의발현과기존의예후인자와의관계를알아보고자하였다. 재료와방법재료 1997년 1월부터 1998년 12월까지전북대학교병원에서내시경하용종절제술에의하여대장의선종으로진단된조직과, 내시경하생검조직에서선암종으로진단받고대장의외과적절제술을시행한예를연구대상으로하였다. 검체의 HE 염색표본을재검하여보관상태가양호하고조직학적분화도분류가비교적명확한예 ( 선종 20예, 선암종 30예 ) 를선택하였으며, 대조군으로는선암종으로진단되어외과적절제술을시행한검체에서병소주위의정상점막조직 (10예 ) 을이용하였다. 화선암종 (22예), 저분화선암종 (4예) 으로구분하였다. 위와같은분류는세명의병리전문의가독립적으로검경한후일치된예만을선정하였다. 면역조직화학염색면역염색은전체 60예의파라핀포매조직으로부터 4 m 두께의조직절편을얻어 TGF- 1, TGF- receptor I 및 TGF- receptor II (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, U.S.A.; cat.#sc-146, SC-398, SC-400) 에대한다클론항체를면역염색용 1차항체로사용하였으며, Microprobe Detection System을이용하여 avidin-biotin-peroxidase complex (ABC) 법으로다음과같이시행하였다. 전과정을간단히기술하면슬라이드에부착시킨조직절편을, xylene과 Histoclear (National diagnostics, Manville, U.S.A.) 를 1:3의비율로혼합한용액을이용하여 1분씩 7번반복하여탈파라핀하고 60 에부치시켰다. 실온에서무수알콜을이용하여탈수시킨후 automation buffer (Biomeda, Foster, U.S.A.) 로수세하고, 10 mm citrate 완충액 (ph 6.0) 에담근후 microwave oven에서 20분간처리하였다. 조직내내인성과산화효소의작용을억제하기위하여 Endo/Blocker (Biomeda, Foster, U.S.A.) 에 40 에서 2분간부치시킨후 automation buffer로수세하였다. 조직항원과항체의비특이적인결합을억제하기위하여 tissue conditioner (Dako, Carpinteria, U.S.A.) 에 40 에서 3분간부치시키고 1:100으로희석한 1차항체를 40 에서 12시간부치시킨후 Automation buffer로수세하였다. Biotin이부착된 2차항체 (Dako, Carpinteria, U.S.A.) 를실온에서 8분간부치시킨후 automation buffer로수세하고, 과산화효소의역가를증대시키기위하여 peroxidase enhancer (Biomeda, Foster, U.S.A.) 를 8분간적용하였다. Chromogen (concentrated 3-amino-9- ethylcarbazole (AEC)) 한방울, 2% hydrogen peroxide 한방울, chromogen buffer 두방울과증류수 5 ml 혼합용액으로 40 에서 10분간두번반복하여발색시킨후증류수로수세하였다. 헤마톡실린으로대조염색하여 crystal mount로봉입한후검경하였다. 방법임상기록연구대상환자들의임상기록지를재검토하여연령, 성별, 종양의위치, 크기, 병기, 원격전이여부등을조사하였다. 선종과선암종의조직학적분화도에따른구분선종은상피세포이형성과선의구조적변화의정도에따라경도의이형성을지닌선종 (9예), 중등도의이형성을지닌선종 (7예), 중증이형성을지닌선종 (4예) 으로세분하였다. 선암종은종양세포의분화도에따라고분화선암종 (4예), 중등도분 면역염색의판정및평가본연구에서면역염색을시행한세가지단백, 즉 TGF- 1, TGF- RI, TGF- RII의염색결과에대하여다음과같은기준을동일하게적용하였다. 광학현미경하에서세포질이적갈색으로보이는경우를양성으로판정하였으며, 음성인경우는 0점, 정상대장상피세포또는종양세포중양성인세포가 1/3 미만인경우는 1점, 1/3-2/3는 2점, 2/3 이상인경우는 3점으로하였다. 또염색강도는반응이없을때를 0점, 약할때를 1점, 강할때를 2점으로하여염색범위와강도의두가지요소를고려한점수가 0점에서 5점까지되도록하였다.
결직장암종의 TGF- 수용체 117 통계학적분석 연구결과에대한통계학적유의성의검증은 Student's t- test와 ANOVA 분산분석에의한통계처리를이용하였다. 정상점막조직에서대부분국소적으로약한양성반응을보였으나, TGF- 1과 TGF- RI은 3예에서, TGF- RII는 4예에 결과 일반적특징 선종 20예에서환자의나이는 28-78세 ( 평균 58.6세 ) 였으며남자 14명, 여자 6명으로경도, 중등도및중증이형성을보이는선종이각각 9예, 7예및 4예였다. 선종의크기는장경 0.4-6.5 cm로평균 1.7 cm였다. 선암종 30예의환자나이는 31-80세 ( 평균 58.4세 ) 였으며남자가 13명, 여자가 17명이었고, 고분화, 중등도분화및저분화선암종이각각 4예, 22예및 4예였다. 선암종은우측결장 ( 상행결장과횡행결장의오른쪽 2/3 포함 ) 에 9예, 좌측결장에 11예, 직장 (S상결장포함 ) 에 10예가각각위치하였으며, 그크기는 0.9-13.5 cm로평균 5.9 cm였다. 임상적병기는 modified Dukes stage에따랐으며 stage A 1예, stage B 14예, stage C 14예, stage D가 1예로간에전이가있었다. 정상점막조직에서 TGF- 1, TGF- RI, TGF- RII 발현 (Fig. 1A, 2A, 3A) A Fig. 2. Immunostaining for TGF- RI in normal colonic mucosa (A), tubular adenoma with moderate atypia (B), and moderately differentiated adenocarcinoma (C) shows that the staining intensity increased in neoplastic conditions compared with normal mucosa. B C A B C A B C Fig. 1. Immunostaining for TGF- 1 in normal colonic mucosa (A) Tubular adenoma with mild atypia (B), and well differentiated adenocarcinoma (C) shows that the staining intensity increased in neoplastic conditions compared with normal mucosa. Fig. 3. Immunostaining for TGF- RII in normal colonic mucosa (A), tubular adenoma with severe atypia (B), and poorly differentiated adenocarcinoma (C) shows that the staining intensity increased in neoplastic conditions compared with normal mucosa.
118 김경선 김주헌 문우성외 3 인 서발현되지않았다. 양성반응을보인상피세포는주로대장내강과접하는표면상피에존재하였으며, 드물게점막심부에위치하는선와에서도관찰되었다. 기질에서는섬유모세포, 대장고유근층, 혈관벽의근층, 혈관내피세포, 신경절을포함한신경조직과형질세포, 조직구및호중구등의염증세포에서도양성반응을보였으며, TGF- 1의염색성은 TGF- RI이나 TGF- RII의염색성보다약한경향을보였다. 점막상피에서 TGF- 1, TGF- RI 및 TGF- RII의염색도는각각 1.40± 1.26, 1.50±1.08 및 1.60±1.51이었다. 선종에서의 TGF- 1, TGF- RI, TGF- RII (Table 1, Fig. 1B, 2B, 3B) TGF- RII는모든예에서발현되었으나, TGF- 1은 2예, TGF- RI은 1예에서발현되지않았다. 선종에서 TGF- 1, TGF- RI 및 TGF- RII의염색도는각각 2.65±1.35, 3.60± 1.27 및 3.60±1.19였으며, 정상점막에비하여 TGF- 1 (p<0.05), TGF- RI (p<0.001), TGF- RII (p<0.001) 모두통계학적으로유의하게증가하였다. 환자나이및성별과의관계 60세이하의군과 60세를초과하는군에서 TGF- 1의염색도는 2.30±1.06 및 3.00±1.56, TGF- RI은 3.70±1.06 및 3.50±1.51, 그리고 TGF- RII는 3.40±1.17 및 3.80±1.23이었다. 또남자와여자에서 TGF- 1은 2.29±1.20 및 3.50±1.38, TGF- RI은 3.43±1.34 및 4.00±1.10, 그리고 TGF- RII는 3.71±1.27 및 3.33±1.03의염색도를보였으며, 나이나성별에따른통계학적유의성은없었다. 전체적으로 TGF- 1의염색도보다 TGF- RI과 TGF- RII의염색도가증가하였다. 종양크기및이형성정도와의관계 종양은 1 cm 이하군이 8예이고 1 cm 초과군이 12예였고, 이들두군의염색도는 TGF- 1은 2.75±1.67 및 2.58±1.16, TGF- RI은 3.88±0.99 및 3.42±1.44, 그리고 TGF- RII는 3.63±1.19 및 3.58±1.24였으며, 세단백모두종양의크기가 1 cm 초과군에서염색도가낮았으나통계학적유의성은없었다. 선종의경도, 증등도및중증이형성정도에따른염색도는 TGF- 1의경우 1.89±1.27, 3.00±1.15 및 3.75±0.96, TGF- RI은 3.44±1.01, 3.71±1.70 및 3.75±1.26이었고, TGF- RII는 3.33±1.22, 3.86±1.07 및 3.75±1.50의염색도를 각각보였다. TGF- 1은선종의이형성정도가증가할수록염 색도가증가하고, 세군사이에통계학적의의가있었으나 (p<0.05), TGF- RI과 TGF- RII는이형성정도에따른통 계학적유의성은없었다. 선암종에서의 TGF- 1, TGF- RI, TGF- RII 발현 (Table 2, Fig. 1C, 2C, 3C) TGF- RI과 TGF- RII는모든예에서발현하였으나 TGF- 1은 1예에서발현되지않았다. 선암종에서 TGF- 1, TGF- RI 및 TGF- RII의염색도는각각 3.43±1.22, 3.93± 1.01 및 4.13±1.01이었으며, 정상점막에비하여세단백모두 통계학적으로유의하게 (p<0.0001) 증가하였다. 또선종과비교 하였을때세단백모두선암종에서염색도가증가하였으나, TGF- 1에서만통계학적의의가있었고 (p<0.05), TGF- RI 과 TGF- RII에서는통계학적의의가없었다. 그러나정상점 막, 선종, 선암종을동시에비교하였을때 TGF- 1 (p< 0.001), TGF- RI (p<0.0001), TGF- RII (p<0.0001) 모두 통계학적으로유의하게증가하였다 (Fig. 4). Table 1. Relationship among TGF- 1, TGF- RI, and TGF- RII expression and clinicopathologic parameters in adenomas of the colon Parameters n TGF- 1 TGF- RI TGF- RII Mean±SD P value Mean±SD P value Mean±SD P value Age 60 10 2.30±1.06 NS 3.70±1.06 NS 3.40±1.17 NS >60 10 3.00±1.56 3.50±1.51 3.80±1.23 Sex Male 14 2.29±1.20 NS 3.43±1.34 NS 3.71±1.27 NS Female 6 3.50±1.38 4.00±1.10 3.33±1.03 Tumor size 1 cm 8 2.75±1.67 NS 3.88±0.99 NS 3.63±1.19 NS >1 cm 12 2.58±1.16 3.42±1.44 3.58±1.24 Atypia Mild 9 1.89±1.27 <0.05 3.44±1.01 NS 3.33±1.22 NS Moderate 7 3.00±1.15 3.71±1.70 3.86±1.07 Severe 4 3.75±1.26 3.75±1.26 3.75±1.50 TGF: transforming growth factor, n: number of studied cases.
결직장암종의 TGF- 수용체 119 Table 2. Relationship among TGF- 1, TGF- RI, and TGF- RII expression and clinicopathologic parameters in adenocarcinomas of the colon Parameters n TGF- 1 TGF- RI TGF- RII Mean±SD P value Mean±SD P value Mean±SD P value Age 60 15 3.53±1.36 NS 3.80±1.15 NS 4.13±1.06 NS >60 15 3.33±1.11 4.07±0.88 4.13±0.99 Sex Male 13 3.38±1.39 NS 3.85±1.07 NS 3.92±1.19 NS Female 17 3.47±1.12 4.00±1.00 4.29±0.85 Tumor size 5 cm 13 3.15±1.28 NS 3.85±0.99 NS 3.85±1.07 NS >5 cm 17 3.64±1.17 4.00±1.06 4.35±0.93 Location Right+Rectum 19 3.68±1.29 NS 4.16±1.01 NS 4.47±0.84 <0.05 Left 11 3.00±1.00 3.55±0.93 3.55±1.04 Grade well 4 3.50±1.29 NS 3.75±1.26 NS 4.25±0.96 NS Moderately 22 3.36±1.22 3.95±0.95 4.09±1.06 Poorly 4 3.75±1.50 4.00±1.41 4.25±0.96 Invasion depth B1+C1 9 3.67±0.87 NS 4.33±0.50 NS 4.33±0.71 NS B2+C2 19 3.16±1.30 3.74±1.15 4.00±1.15 Stage* A+B 15 3.27±1.22 NS 3.87±0.99 NS 4.07±1.03 NS C+D 15 3.60±1.24 4.00±1.07 4.20±1.01 TGF: transforming growth factor, n: number of studied cases, *: modified Dukes' stage. 환자나이및성별과의관계 60세이하군과 60세초과군에서 TGF- 1의염색도는 3.53 ±1.36 및 3.33±1.11, TGF- RI은 3.80±1.15 및 4.07±0.88, 그리고 TGF- RII는 4.13±1.06 및 4.13±0.99였다. 또남자와여자에서 TGF- 1은 3.38±1.39 및 3.47±1.12, TGF- RI은 3.85±1.07 및 4.00±1.00, 그리고 TGF- RII는 3.92±1.19 및 4.29±0.85의염색도를보였으며, 나이나성별에따른통계학적유의성은없었다. Mean ± SD 6 5 4 3 2 1 0 Normal mucosa Adenoma Adenocarcinoma P<0.001 P<0.0001 P<0.0001 TGF- 1 TGF- RI TGF- RII Fig. 4. Comparison of TGF- 1, TGF- RI, and TGF- RII expression in normal mucosa, adenoma, and adenocarcinoma of the colon (TGF: transforming growth factor). 종괴크기와의관계종괴는 5 cm 이하군이 13예이고 5 cm 초과군이 17예였다. 이들두군의염색도는 TGF- 1은 3.15±1.28 및 3.64±1.17, TGF- RI은 3.85±0.99 및 4.00±1.06이었고, TGF- RII는 3.85±1.07 및 4.35±0.93의염색도를보였으며, 세단백모두크기가 5 cm을초과하는종괴에서염색도가높았으나통계학적유의성은없었다. 조직학적분화도와의관계고분화, 중등도분화및저분화선암종의염색도는 TGF- 1 은 3.50±1.29, 3.36±1.22 및 3.75±1.50, TGF- RI은 3.75± 1.26, 3.95±0.95 및 4.00±1.41이었으며, TGF- RII는 4.25± 0.96, 4.09±1.06 및 4.25±0.96의염색도를각각보였다. 분화도에따른세군은어느단백에서도통계학적유의성이없었다. 종괴위치와의관계우측결장과직장에발생한선암종과좌측결장에발생한선암종의염색도는 TGF- 1이 3.68±1.29 및 3.00±1.00, TGF- RI은 4.16±1.01 및 3.55±0.93이었으며, TGF- RII는 4.47±0.84 및 3.55±1.04였다. 세단백모두좌측결장에서발생한암종에비하여우측결장과직장에발생한암종에서염색도가높았으나, TGF- RII에서만통계학적유의성이있었다
120 김경선 김주헌 문우성외 3 인 (p<0.05). 병기와의관계 Modified Dukes stage에따라 A와 B병기및 C와 D병기는각각 15예였으며, 이들두군의염색도는 TGF- 1은 3.27± 1.22 및 3.60±1.24, TGF- RI은 3.87±0.99 및 4.00±1.07, 그리고 TGF- RII는 4.07±1.03 및 4.20±1.01이었다. 세단백모두 C와 D병기에서염색도가높았으나통계학적유의성은없었다. 침윤깊이와의관계고유근층을침범한 9예 (B1+C1) 와고유근층이상을침범한 19예 (B2+C2) 의염색도는 TGF- 1은 3.67±0.87 및 3.16± 1.30, TGF- RI은 4.33±0.50 및 3.74±1.15, 그리고 TGF- RII는 4.33±0.71 및 4.00±1.15였다. 세단백모두고유근층을침범한예에서염색도가높았으나통계학적유의성은없었다. 고찰성장인자의하나인 TGF- 는 12.5 kda의단량체 (monomer) 가이황화물결합에의하여연결된폴리펩티드이량체 (disulfide-linked polypeptides dimer) 로서, 세포성장과분화의조절, 혈관형성, 면역억제, 세포외기질형성, 섬유형성및종양형성에관여한다. TGF- 과에는 TGF- 1, 2, 3, 4 및 5 등 5가지의 isoform들이있고, 이들은유사한생물학적작용을가지며여러가지포유류및조류의조직과세포에존재한다. 15,16 TGF- 는세포의종류나배양조건에따라세포의증식을증진시킬수도있고억제할수도있다. 근래세포증식에대한 TGF- 1의억제기전이밝혀졌는데, TGF- 1은망막모세포종유전자산물의탈인산화를유도함으로써세포가세포주기의 S기로진입하는것을억제한다. 17 TGF- 1은정상대장상피세포의성장을억제하거나세포고사를유도하며장상피에서합성되고장상피조직의항상성을유지하는데중요한역할을한다. 18 정상상피세포성장에대한억제작용에근거하여발암과정에서 TGF- 1의발현은감소할것으로기대되나, 최근많은연구결과암세포와악성종양에서 TGF- 1의과발현이보고되었다. Mohamed 등 19 은인간간세포암종에대한 TGF-, TGF- RI 및 TGF- RII 면역조직화학적염색을통한연구결과, 정상간에서는 TGF- 가발현되지않거나또는미약하게발현되었으나, 간암세포에서는 TGF- 가강하게발현되었으며, 두수용체에대한연구에서는정상간과간세포암종에서경도내지는중등도의발현을보였는데정상간조직에서약간강하게발현되었다고보고하였다. Robert 등 20 은난소에발생한암종에대하여시행한연구결과, 종양세포에서 TGF- 1의 발현은증가하였으나 TGF- RI과 TGF- RII는발현되지않았다고보고하였다. 또 Matsushita 등 14 은 22예의대장직장암종을대상으로 TGF- 1에대하여는면역염색, in situ hybridization 및 northern blot hybridization을, TGF- 수용체에대하여는 in situ hybridization과 northern blot hybridization을시행한연구결과, TGF- 1 단백과 mrna는모든예의대장직장암종에서강하게발현되었으나, TGF- 수용체 mrna는정상대장점막과는달리암종 22예중 8예에서만약하게발현되었다고보고하였다. 이와같이대장직장암종을 포함한다양한암종에서 TGF- 수용체감소를보고한연구자들은, TGF- 수용체감소를종양세포들이 TGF- 의성장억제효과에대하여저항성을보이는중요한기작으로설명하고있다. 즉암세포에서증식억제물질인 TGF- 가증가된것은 TGF- 가어떤기작에의해서든그기능을소실했다고볼수있고, 그원인으로수용체의감소를추정할수있으며, 망막모세포종, 갈색세포종, 신경모세포종및유방암세포주등여러종양세포주에서도 TGF- 수용체 I형및 II형의발현이결핍되어 TGF- 에의한성장억제를보이지않는다는연구결과를접할수있다. 21 본연구에서는정상점막조직에서 I형및 II형수용체는각각 3예와 4예에서발현하지않았으며, 나머지예에서는국소적으로약한양성반응을보였다. 선종은 1예를제외한나머지예에서 I 형수용체가발현하였고, II형수용체는모든예에서발현하였으며, 염색도는정상점막에비하여두수용체모두선종에서통계학적으로유의하게증가하였다. 선암종은모든예에서두수용체가발현하였고, 염색도는선종보다증가하였으나통계학적의의는없었다. 결과적으로본연구에서는정상점막보다는선종에서, 선종보다는선암종에서 TGF- RI 및 II의발현이증가된다는사실을알수있었다. 한편 Eskinazi 등 13 은33예의대 장선암종을대상으로 TGF- RI과 II에대하여면역염색을시행하여염색성의정도를 negative ( 음성 ), 1 positive ( 종양세포의 5-20% 염색 ), 2 positive ( 종양세포의 20-50% 염색 ), 3 positive ( 종양세포의 50-80% 염색 ) 및 4 positive ( 종양세포의 80% 이상염색 ) 로분류하였으며, 종양세포의 50% 이하가염색된 1 및 2 positive인경우는염색강도가약하고, 50% 이상염색된 3 및 4 positive 인경우는염색강도가강하다고하여염색성면에서염색범위와강도사이에상관성이없는본연구와는차이를보였다. 그러나두가지수용체모두정상점막에비하여암종에서과발현되었다고보고하여본연구의결과와일치하였다. 이들은대장직장암종에서 TGF- 의성장 억제효과에대한저항성이 TGF- 수용체의돌연변이와관련이있다는가정하에연구를시행하였으나수용체돌연변이를관찰하지못하였다. 단지이들이사용한 TGF- 수용체 I과 II 형에대한항체가이들수용체의 carboxy terminus에작용하며, 발현된수용체들은신호전달에필요한세포내영역의절단 때문에기능을하지못한다고주장함으로써증가된 TGF- 의
결직장암종의 TGF- 수용체 121 성장억제효과에대한저항성을설명하였다. 이들이결직장암종의조직학적분화도, 위치및 Dukes 병기등의예후인자를 TGF- 수용체 II형의발현과비교하여연구한바에의하면, 고분화암종은 93% 에서, 중등도분화암종은 56% 에서강한염색성을보여고분화암종이중등도분화암종에비하여보다강한염색성을보인다고하였다. 또좌측대장에위치한암종은 75% 에서, 우측대장에위치한암종은 67% 에서강한염색성을보여좌측에위치한암종에서약간강한염색성을보였으며, Dukes 병기 A+B는 74% 에서, C+D는 71% 에서강한염색성을보여병기사이에서는염색성의차이를논하기어렵다고보고하였다. 본연구에서는암종의조직학적분화도와 TGF- 1, TGF- 수용체 I형및 II형의염색성사이에어떠한상관성도없었다. 그리고암종의발생위치를고려하였을때두수용체모두좌측결장에서발생한암종에비하여우측결장과직장에발생한암종에서염색도가높았으나, II형수용체에서만통계학적으로유의하였다. 또 Dukes 병기 C+D는병기 A+B보다, 암종의크기가 5 cm을초과하는경우는 5 cm 이하인경우보다, 그리고종양세포가고유근층까지침윤한경우는그이상을침윤한경우보다 TGF- 1, TGF- 수용체 I형및 II형의염색성이높았지만통계학적유의성은없었다. 이러한결과에의하여본연구의성적은 Eskinazi 등 13 의연구결과와부분적으로부합되는것을알수있으며, TGF- 1, TGF- 수용체 I형및 II형등을결직장암종환자의예후인자로사용하기위해서는보다체계적이고광범위한연구가필요할것으로사료된다. Toshihiro 등 22 은 15예의미만형위암종과 10예의장형위암종에서 TGF- 와그수용체에대한면역염색을시행한연구결과, 정상점막보다위암종에서, 그리고장형위암종보다미만형위암종에서 TGF- 와그수용체발현이증가하고강한염색성을보였다고보고하였다. 이것은일반적으로미만형위암종이장형위암종보다분화가좋지않은점을고려할때종양세포증식력도활발하다고볼수있는데, 본연구에서정상대장점막조직보다는선종에서, 선종보다는선암종에서 TGF- 와그수용체들의발현이증가한것을볼때이것은본연구결과에부합하는것으로사료된다. 또이들은종양세포에서 TGF- 수용체의양이증가하였음에도불구하고세포의내부에서신호전달경로의혼란에의하여 TGF- 의세포성장억제작용에대한저항성이발생하였다고추정하였다. 23 TGF- 1의성장억제작용에대한종양세포반응성의소실은다양한기작에의하여나타날수있는데, 전술한바와같이수용체의양과친화력의변화나수용체후경로의변화등을상정할수있다. 이외에도리간드농도의변화와수용체돌연변이에의한불활성화등이제시되었다. 24 많은연구자들이대장직장암종에서 TGF- 수용체돌연변이를보고하였는데, Lu 등 25 은유전성비용종성대장직장암종증후군에서 TGF- 수용체 II형이자주돌연변이를일으키고불활성화된다고보고하였으며, Iacopetta 등 26 도대장암종에서 TGF- 수용체 II형의돌연변 이를보고하였는데, 돌연변이를보이는종양은거의우측대장 에위치하고, 침윤성이약하고, 저분화를보이며, 비교적좋은 예후를보인다고하였다. TGF- 는면역억제, 혈관형성및세포외기질변화등의기 작을통하여종양의성장을유도하며, TGF- 는종양세포에서분비되는다량의 TGF- 에저항성이있 는면역기능을억 제하고내피세포에부착분자들을조절함으로써림프관침윤을 용이하게한다. 27 본연구에서 TGF- 1 및 TGF- 수용체발 현과종괴의크기, 침윤깊이및림프절전이사이에통계학적 유의성은없었으나, Wagner 등 28 은췌장암종에서 TGF- 1 과 TGF- 수용체 II 형의과발현을관찰하였고, TGF- 수용체 II 형의과발현이세포외기질을조절하는유전자의발현을유도 함으로써종양의침윤성과전이를증가시킨다고하였다. 결론적으로본연구결과를통해 TGF- 1, TGF- RI, TGF- RII 가정상점막에비하여선종에서, 선종에비하여선 암종에서발현이증가하는것으로보아이들의과발현이대장 직장암종의발생및진행에관여함을알수있었다. 예후인자인 종양의조직학적분화도, 병기및종양세포침윤깊이에따른 TGF- 수용체 I, II 형의발현에서통계학적유의성은없으나 병기 C 와 D 는병기 A 와 B 에비하여발현도가증가하였으며, II 형수용체는좌측결장에발생한암종에비하여우측결장과직 장에발생한암종에서통계학적으로유의하게발현도가높았다. 그러나과발현된 TGF- 의하여종양세포들이 TGF- 수용체 I 형및 II 형이어떠한기전에 의성장억제효과에대한저항성을 나타내는지를밝히고, 결직장암종환자의예후인자로이들단 백의유용성을규명하기위해서는더많은연구가필요한것으 로사료된다. 참고문헌 1. Sporn MB, Roberts AB. Transforming growth factor- : recent progress and new challenges. J Cell Biol 1992; 119: 1017-21. 2. Massague J, Cheifatz S, Laiho M, Ralph DA, Weis FM, Zentella A. Transforming growth factor-. Cancer Surv 1992; 12: 81-103. 3. Roberts AB, Anzano MA, Wakefield LM, Roche NS, Stern DF, Sporn MB. Type : Transforming growth factor: a bifunctional regulator of cellular growth. Proc Natl Acad Sci USA 1985; 82: 119-23. 4. Freiss H, Yamanaka Y, Buchler M, Ebert M, Beger HG, Gold LI. Enhanced expression of transforming growth factor- isoforms in pancreatic cancer correlates with decreased survival. Gastroenterology 1993; 105: 1846-56. 5. ten Dijke P, Yamashita H, Icjijo H, Franzen P, Laiho M, Miyazono K. Characterization of type I receptors for transforming growth factor- and activin. Science 1994; 264: 101-4. 6. Inagaki M, Mousta A, Lin HY, Lodish HF, Carr BI. Growth inhibi-
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