대한내과학회지 : 제 74 권제 4 호 8 확대대장내시경에따른선구형태와 Cyclooxygenase- 의발현율 울산대학교의과대학서울아산병원내과학교실, 서울우리들내과의원, 서울내과병원 정준원 장혜숙 명승재 김태훈 이영미 변정식 양석균 김진호 Correlation of pit pattern by magnifying colonoscopy with histologic features and COX- expression in colonic polyps Jun-Won Chung, M.D., Hye-Sook Chang, M.D., Seung-Jae Myung, M.D., Tae Hun Kim, M.D., Young Mi Lee, M.D., Jeong-Sik Byeon, M.D., Suk-Kyun Yang, M.D. and Jin-Ho Kim, M.D. Department of Internal Medicine, University of Ulsan College of Medicine, Asan Medical Center, Seoul, Korea ; Seoul Wooridul Internal Medicine Clinic, Seoul, Korea ; Seoul Medical Clinic, Seoul, Korea Background/Aims : Magnifying colonoscopy (MC) was introduced for prediction of pathologic findings. However, cyclooxgenase- (COX-) expression in colonic polyps according to pit pattern has not been reported before. The aims of this study were to evaluate the usefulness of MC for differentiating polyps and to analyze COX- mrna expression in colon polyps according to pit patterns. Methods : We studied 6 patients (M:F=6:; median age 55 years) who received endoscopic polypectomy at Asan Medical Center. The pit patterns were classified into six types (type I, II, III L, III S, IV, and V). The expression of COX- mrna was determined by reverse transcription-polymerase chain reaction. Results : Among 4 polyps from 6 patients, 8 polyps were diagnosed as benign colon polyps, and polyps were diagnosed as early colon cancer. In assessing the histologic findings according to pit patterns, non-adenomatous polyps were detected in 5% of type I and II patterns, and pre-malignant polyps were detected in 94.5% of type III L, III S, IV, and V patterns. COX- mrna expression rate increased in parallel with histologic grade (p=.). However, this was not correlated with pit pattern. Conclusions : MC pit patterns provide detailed gross morphologic features. COX- mrna expression rate, while related to histologic progression, is not related directly to pit pattern, but further study is needed. (Korean J Med 74:9-96, 8) Key Words : Magnifying colonoscopy; Cyclooxygenase ; Pit pattern 서 대장폴립은대장에발생하는융기형병변을의미하며 론 점막병변및점막하병변으로구분할수있는데일반적으로점막병변을일컫는다. 점막기원의대장폴립은병리조직학적으로증식형폴립, 염증성폴립등의비신생물성폴 Received : 7. 7. 5 Accepted : 7.. 9 Correspondence to : Jin-Ho Kim M.D., Department of Internal Medicine, University of Ulsan College of Medicine, Asan Medical Center, 88- Pungnap-dong, Songpa-gu, Seoul 8-76, Korea E-mail : jhkm@amc.seoul.kr *This study was supported by the Research Grant (-6) from the Asan Institute for Life Science. - 9 -
- The Korean Journal of Medicine : Vol. 74, No. 4, 8 - 립과대장암으로진행할수있는신생물성폴립인선종으로분류된다. 대장폴립은대부분내시경절제가가능하며, 특히, 선종은결장내시경으로절제할경우대장암발생을줄일수있다 ). 선종을확인하기위해서는생검을통한조직학적검사가필요한데, 최근임상에서활발히사용되기시작하고있는확대결장내시경 (magnifying colonoscopy) 은폴립표면을확대하여상세하게관찰할수있도록해줌으로써선구형태 (pit pattern) 를정확히판단할수있도록하여조직검사없이도폴립의병리조직학적소견을추정하는데도움을준다 -5). Cyclooxygenase- (COX-) 는 prostaglandin 대사에관여하는효소로여러종류의암에서그발현이증가되어있음이알려졌는데, 대장암및대장폴립에서도활성이증가되어있다고보고된바있다 6-9). 또한 COX- 억제제를이용한연구들도이루어지고있는데, COX- 발현이높은폴립에있어 COX- 억제제에반응할가능성이높아폴립재발을억제하기위해 COX- 억제제를사용할수있을가능성등이제시되고있다 -). 따라서확대결장내시경으로대장폴립의병리조직진단을유추하고 COX- 발현정도를판정할수있다면, COX- 억제제로치료또는성장및재발억제가가능한폴립을감별하는데도움을줄것으로기대할수있다. 저자들은대장폴립및대장암에서확대결장내시경으로관찰하여분류한선구형태와병리조직학적진단과의연관성을분석하고, COX- mrna 발현정도와의관련성도평가해보고자하였다. 대상및방법. 연구대상 년 5월부터 년 월까지서울아산병원소화기내과를방문하여대장폴립진단을받고내시경적폴립절제술을시행받은 6명의환자로부터얻은 4 병변을대상으로하였다. 남녀비는 6:이었고, 4~76세까지의연령분포를보였으며연령중앙값은 55세였다. 모든환자들에있어비스테로이드항염증제 (nonsteroidal antiinflammatory drug) 의약물남용병력은없었다.. 연구방법 ) 대장폴립의선구형태평가시술은확대결장내시경 (CF-Q4ZL-, Olympus, Tokyo, Japan) 을사용하였다. 대장폴립표면을물로깨끗이씻은후병변에.4% indigocarmine 용액을직접산포하여선구형태를최대 배까지확대하여관찰하였다. 선구형태는 Kudo의분류에따라원형선구 (round pit) 를보이는경우 I 형, 성망상또는유두상선구 (stellar or papillary pit) 를보이는경우 II형, 정상선구보다큰관상또는유사원형선구 (large tubular or roundish pit) 를보일경우 III L 형, 정상선구보다작은관상또는유사원형선구 (small tubular or roundish pit) 를보일경우 III S 형, 수지상또는뇌회전상선구 (branch-like or gyrus like pit) 를보일경우 IV형, 무구조선구 (non-structural pits) 를보일경우 V형의여섯가지형태로구분하였다, ). 선구형태의분류를포함한모든병변의평가는조직학적진단에앞서, 한명의숙련된내시경의사에의해이루어졌다. ) COX- mrna 발현조사내시경적폴립절제술을통해얻어진대장폴립조직에서 ~ 조각을채취하여 -7 에냉동보관한후, 조직으로부터 acid guanidine thiocyanate-phenol-chloroform 법을이용하여전체 RNA를추출하였다 4). 추출한전체 RNA에.% DEPC-treated DDW μl 를첨가하고 7 에서 6분동안반응시켜 cdna를합성하였다. 역전사후 95 에서 5분간가열하여역전사효소를불활성화시킨다음얼음에서냉각시켰다. 이렇게만들어진 cdna를 mm Tris (ph 8.), 5 mm MgCl, μm 씩의 datp, dctp, dgtp, dttp 그리고 5 pmol씩의 sense primer (5 -TTCAAATGAGATTGTGGGAA AATTGCT- ) 와 antisense primer (5 -ATATCATCTCTGCCT GAGTATCTT- ) 가포함된 5 μl 의 buffer에서중합효소연쇄반응법으로증폭하였다. 중합효소연쇄반응은먼저반응액을 94 에서 4분간가열한후 65 에서 5분간유지하면서각시험관에 unit의 Taq DNA polymerase (Promega, Madison, USA) 를첨가하는순서로시행되었다. 중합효소연쇄반응산물은 % NuSieve agarose gel (FMC Bioproducts, Rockland, ME) 에서전기영동하고 gel documentation system 을이용하여각중합효소연쇄반응 band의 intensity와비교하였다. Cox- mrna 에해당하는 band가나타나는경우를양성, 확인되지않은경우를음성으로정의하였다. ) 병리조직학적평가폴립절제술로얻어진대장조직을포르말린으로고정한후조직절편을만들고 H & E 염색을시행하여광학현미경 - 9 -
- Jun-Won Chung, et al : Correlation of pit pattern pathology and Cyclooxygenase- expression - Table. Relationship between histology and pit pattern Pit pattern Hyperplastic polyp Tubular adenoma Villous adenoma Early adenocarcinoma Total I II III L 6 4 III S IV 4 8 V 4 Total 4 5 9 4 Table. Relationship between pit patterns and COX- expression Pit pattern COX- (+) COX- (-) COX- positive (%) I / (.) II / (.) III L / (45.5) III S / (.) IV 6 6/8 (75.) V /4 (75.) Total 8 /4 (56.) p-value. COX-, cyclooxygenase- 으로관찰하였다. 병리조직학적진단은정상, 증식형폴립, 관상선종, 융모선종및선암으로분류하였다.. 통계분석통계분석프로그램은 SPSS. (SPSS, SPSS Inc., Chicago, IL) 를이용하였다. 선구형태별 COX- 발현차이는 Pearson chi-square test와선형대선형결합을이용하여분석하였고, p<.5 인경우통계학적으로유의한것으로간주하였다. 결과. 환자의특징 6명의환자로부터 4개의병변을얻었는데, 양성대장폴립이 8예, 조기대장암이 예이었다. 양성대장폴립은증식형폴립이 4예, 선종이 4예를차지했다. 폴립의분포는 S 결장및직장이 6예, 하행결장이 5예, 횡행및상행결장이각각 4예및 6예였다. 4예의병변을확대결장내시경으로관찰한결과선구형태는 I형이 예, II형이 예, III L 형이 예, III S 형이 예, IV 형이 8예, 그리고 V형이 4예였다. 대장폴립의선구형태와병리조직학적진단과의관계는표 과같다.. 선구형태와병리조직의관계대장폴립의선구형태와병리조직검사결과와의관계를분석해보면선구형태 I 또는 II형에서선종및암을포함하는신생물성폴립은 5% (/4) 이었고, III L 형이상에서신생물성폴립은 94.5% (5/7) 이었다. 결과적으로 III L 형이상을신생물성폴립의선구형으로정의하였을때확대결장내시경으로관찰한선구형태 III L 형이상의종양병변양성진단예측도는 94.5% (5/7) 이었다.. 선구형태에따른 COX- 발현율대장폴립의선구형태에따른 COX- 발현율을비교해보면, 선구형태 I, II형에서 COX- 발현율은 5.% (/4), III L, III S, IV, V형에서발현율은 59.4% (/7) 로서선구형 - 9 -
- 대한내과학회지 : 제 74 권제 4 호통권제 57 호 8 - Table. Relationship between histology and COX- expression Histology COX- (+) COX- (-) COX- positive (%) Hyperplastic polyp /4 (5.) Tubular adenoma /5 (48.) Villous adenoma 7 7/9 (77.8) Early adenocarcinoma / (.) Total 8 /4 (56.) p-value. COX-, cyclooxygenase- 태 III L 형이상을보일때 COX- 발현이증가하는경향은보였지만통계학적으로유의하지는않았다 (p=.). 또한, 각각의선구형태사이에 COX- 발현율에있어유의한차이를보이지않았다 (p=.) ( 표 ). 한편, 폴립의조직학적소견에따른 COX- 발현율은병변이악성으로진행할수록 COX- 발현율도증가함을보여주었다 (p=.) ( 표 ). 고찰최근우리나라에서도생활양식이나식이습관과같은환경요인이서구화되면서대장암발생빈도및이로인한사망률이증가하고있다 5). 한편, 대장암의대부분은선종에서유래하고, 선종에서암으로진행하기까지몇년에서길게는 년에이르는시간이소요되기때문에대장암을조기에발견하여사망률을감소시키고전구병변인선종을미리발견하여제거함으로써대장암을예방하기위해다양한선별검사가제안되고있다 6). 대장암선별검사방법들중결장내시경은폴립을발견하여조직검사를시행함으로써병리결과를확인할수있고이를기초로선종과같은신생물성폴립을내시경절제술로제거할수있다는장점이있다. 그러나생검겸자를이용한조직검사결과가전체폴립의병리결과와항상일치하는것은아니므로, 생검결과만으로내시경절제여부를결정하는것은신중할필요가있다 7, 8). 또한, 폴립간과율을고려할때진단결장내시경에서발견한폴립을추후내시경절제를위한결장내시경에서찾지못할수도있어 9), 진단결장내시경중에발견된병변에대해가능하면즉시폴립절제술을시행할것이주장되기도한다. 하지만진단결장내시경도중발견된모든폴립을절제하는것은일부비신생물성폴립을절제하게될수있어출혈이나천공과같은불필요한합병증을초래하게될위험이있다. 따라서진단결장내시경도중발견된폴립의병리조직소견을예측할수있다면, 신생물성폴립에대해서만바 로내시경절제술을시행할수있어가장이상적일것이다. 최근도입된확대결장내시경은폴립의선구형태를분석함으로써폴립의병리조직소견을추정하여내시경절제술이나수술여부또는추적관찰등을결정하는데도움을주는것으로알려져있다 -5). Kudo 등은선구형태를 I형에서 V형까지분류한후, I형은정상점막에서 II형은증식형폴립, III S 형은함몰형병변, III L 형은융기형선종에서주로관찰되며, IV, V형으로갈수록선암의가능성이높음을보고하였다 ). 이번연구에서도선구형태 I, II형을비신생물성폴립의선구형으로, III L 형이상을신생물성폴립의선구형으로정의하였을때, 대장폴립의선구형태에따른신생물성병변의양성진단예측도는 94.5% 로높은진단적가치를보였으며, 이는국내의다른연구결과와유사하였다 5). 따라서이번연구의결과는병리조직소견예측에있어확대결장내시경의우수성을다시한번확인한결과로생각되며, 진단결장내시경시행도중생검없이바로병변의병리조직소견을판단함으로써신생물성폴립에대해서만선별적으로폴립절제술을시행하는데유용하게사용될가능성을시사해준다. 한편대장암과폴립증에서 COX-의활성이증가되어있다는것에근거하여소염제로사용되고있는 COX- 억제제를대장폴립이나대장암치료제로사용할수있을가능성에대해최근많은연구가이루어지고있다 6-). 초기에는비스테로이드소염진통제 (nonsteroidal anti-inflammatory drugs, NSAIDs) 를복용한환자들에서대장암과대장폴립발생이적다는역학조사가주를이루었고, ), 이후대장폴립동물모델에서 COX- 억제제가폴립을억제한다는실험연구결과들이보고되었다 ). 최근에는대규모임상연구에의해가족성선종성폴립증 (familial adenomatous polyposis) 에서 COX- 억제제의효과가보고된바있다 ). 그러므로 COX- 발현정도를간단한방법으로정확히예측할수있다면전 - 94 -
- 정준원외 7 인 : 확대대장내시경의선구형태와 COX- - 술한바와같은치료방침을결정하는데유용하게활용될수있을것이다. 그러나이번연구에서는확대결장내시경으로판단한선구형태각각과 COX- 발현여부는유의한상관관계를보이지않았다. 한편, 선구형태를 III L 형이상과 II형이하로분류하여분석하였을때에는 COX- 발현율이각각 59.4% (/7) 와 5.% (/4) 로 III L 형이상에서높은경향을보였지만통계적유의성은없었다 (p=.). 그러므로확대결장내시경을이용한선구형태판정이 COX- 발현을예측할수있다는직접적증거를확인할수는없었다. 그러나 COX- 발현과대장폴립의조직학적소견이서로연관관계를보였으며, 종양성병변이악성으로진행할수록 COX- 발현율이높아짐을확인할수있었다는결과를선구형태 III L 형이상에서 COX- 발현이높은경향을보였다는결과와함께고려할때, 확대결장내시경을이용한선구형태판정이 COX- 발현을추정하는데유용할가능성이있음은간접적으로제시되었다고생각한다. 이번연구에서확대내시경을통한선구형태분류중 III L 형을제외한다른형태의숫자가너무적었다는점이큰제한점이며, 통계적유의성을확인하기힘들었던가장큰이유로생각된다. 결론적으로확대결장내시경을통한선구형태분석은신생물성폴립을진단하는데유용한것으로보인다. 향후보다대규모연구를통해이번연구에서가능성만제시된선구형태분석의 COX- 발현예측에있어서의유용성에대해확인해볼필요가있다고생각한다. 요약목적 : 확대내시경으로관찰한대장종양선구형태와병리조직결과가연관성이있으며대장암및폴립증에서 cyclooxygenase- (COX-) 활성이증가한다는사실이알려져있다. 그러므로대장폴립선구형태로 COX- 발현양상을유추할수있다면, NSAID 치료반응을예측할수있어임상적으로유용할것으로기대된다. 저자등은대장폴립감별진단에있어서확대내시경의유용성을알아보고, 대장폴립의선구형태에따른 COX-의발현빈도를알아보고자하였다. 방법 : 대장폴립으로서울아산병원을내원한 6명 ( 남 : 여 =6:, 연령중앙값 55세 ) 에서발견된 4개의폴립병변에대해 indigocarmine 색소를이용한확대내시경을시행하여여섯가지의선구형태로분류하였다. 모든병변에대해조직생검을하여병리조직검사와 RT-PCR을이용한 COX- mrna 발현유무조사를시행하였다. 결과 : 확대내시경으로관찰한선구형태에따른조직학적소견은신생물성선종은선구형태 I과 II형에서 5% (/4) 이었고, 선종이나암의비율이 III L 형이상에서 94.5% (5/7) 이었다. COX- mrna의발현율은조직학적소견이악성으로진행할수록발현율도증가하였다 (p=.). 하지만각각의선구형태간의 COX- 발현에는통계학적차이는보이지않았다. 결론 : 확대결장내시경을통한대장폴립의선구형태에따른분류가융모상선종이나조기대장암또는유의성폴립의감별진단에있어서는큰의미가없었으며, COX-의발현율또한조직학적소견이악성으로진행할수록높아지나, 폴립의선구형태에따라서는통계학적인차이가없어임상적으로중요한폴립을감별하는데큰의미를보여주지못하였다. 따라서최근확대결장내시경이대장병변을더자세히관찰하여조직학적소견을미리예측하기위한목적으로사용되고있으나, 실제적인유용성에대해서는더많은연구가필요하리라고생각한다. 중심단어 : 확대결장내시경 ; Cyclooxygenase-; 대장종양선구형태 REFERENCES ) Citarda F, Tomaselli G, Capocaccia R, Barcherini S, Crespi M. Efficacy in standard clinical practice of colonoscopic polypectomy in reducing colorectal cancer incidence. Gut 48:8-85, ) Kudo S, Hirota S, Nakajima T, Hosobe S, Kusaka H, Kobayashi T, Himori M, Yagyuu A. Colorectal tumours and pit pattern. J Clin Pathol 47:88-885, 994 ) Kudo S, Tamura S, Nakajima T, Yamano H, Kusaka H, Watanabe H. Diagnosis of colorectal tumorous lesions by magnifying endoscopy. Gastrointest Endosc 44:8-4, 996 4) Tung SY, Wu CS, Su MY. Magnifying colonoscopy in differentiating neoplastic from nonneoplastic colorectal lesions. Am J Gastroenterol 96:68-6, 5) 강남용, 임창영, 허재형, 류센, 진영주, 송일한, 김정원, 노임환, 고재향, 이우진. 대장종양의조직병리학적소견과선구형태의비교. 대한소화기내시경학회지 9:94-9, 999 6) Williams CS, Luongo C, Radhika A, Zhang T, Lamps LW, Nanney LB, Beauchamp RD, DuBois RN. Elevated cyclooxygenase- levels in Min mouse adenomas. Gastroenterology :4-4, 996 7) Sano H, Kawahito Y, Wilder RL, Hashiramoto A, Mukai S, Asai K, Kimura S, Kato H, Kondo M, Hla T. Expression of cyclooxygenase- and - in human colorectal cancer. Cancer - 95 -
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