교신저자：왕수건, 602-739 부산광역시 서구 아미동 1가 10  부산대학교 의학전문대학원 이비인후과학교실
교신저자：전화：(051) 240-7335 · 전송：(051) 246-8668 · E-mail：wangsg@pusan.ac.kr

서     론

   갑상선유두상암은 내분비 악성종양 중 가장 흔하며 일반적으로 예후가 비교적 좋다.¹⁾ 그러나 약 8~10%에서는 재발하거나 미분화암 등으로 진행되어 사망하기도 한다. 나이, 종양의 크기, 성별, 피막외 침범, 세포유형, 원격전이 등이 갑상선암의 불량한 예후와 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 또한 갑상선유두상암의 경부 림프절전이는 대략 35~80%로 보고되어 있지만 재발과 암 특이적 사망률(cancer specific mortality)과의 연관성에 대해서는 아직 논란이 많다. 일반적으로 종양의 성장, 침윤 및 전이는 혈관형성, 세포외기질의 파괴, 혈관내피기저막의 침윤 및 최종적으로 원발 부위로의 유출 등의 여러 단계를 거치게 된다.²⁾ 이런 과정에서 혈관생성 펩티드 및 조직 단백질분해효소 같은 많은 인자의 활성화가 필요하다.³⁾
   VEGF(vascular endothelial growth factor)는 강력한 혈관 및 내피세포분열을 일으키는 사이토카인으로 다양한 생리적, 병적상태에서 급속한 혈류성장에 관여하는 핵심적인 인자로 여겨지고 있다.⁴⁾ 또한 유방암, 위암, 결장, 직장암에서 종양조직에서 VEGF의 발현이 림프절전이와 관계가 있음이 보고되었다.^5,6) 최근 갑상선유두상암 조직에서 VEGF, VEGF-C RNA를 함유하고 있으며 많은 양의 VEGF 및 VEGF-C를 생산하는 것으로 밝혀졌다.⁷⁾ 또한 갑상선유두상암에서 VEGF의 발현과 생물학적 연관성에 대한 연구에서 종양조직에서 VEGF의 발현의 증가가 재발률을 증가시키고 생존율을 감소시키는 것으로 보고되었다.⁸⁾ 특히 VEGF 및 VEGF-C의 발현이 갑상선유두상암에서 림프절전이와 관계가 있는 것으로 조사되었다.⁹⁾ VEGF는 A, B, C, D의 4가지의 아형이 있으며 이 중 VEGF-C가 가장 강력한 림프관생성 촉진인자로 종양의 전이유발에 관여한다.¹⁰⁾
   Matrix metalloproteinase-9(MMP-9)은 세포외기질 단백을 분해시킬 수 있는 단백질분해효소로서 갑상선암을 비롯하여 여러 악성종양에서 과표현된다.¹¹⁾ 종양조직에서 MMP-9의 과발현이 종양 진행에 잠재적인 역할을 가지며 질병단계와 관련이 있고, 최근에는 혈장 VEGF 및 MMP-9이 갑상선유두상암에서의 발현정도가 종양 진행과 일치한다는 보고가 있었다.¹²⁾
   Hepatocyte Growth Factor(HGF)의 분열촉진효과는 다른 성장인자에 비해 강력한데, 갑상선의 여포세포(follicular cell) 및 C-cell에서 잠재적인 분열촉진물질이다. 갑상선종양의 급속한 성장기에서 증식 및 탈분화 역할을 한다.¹³⁾ 유방암 등에서 진행된 병기에서 혈청 HGF 및 수용체(receptor)인 c-MET 단백 발현이 증가함을 보고하였고, 전이와도 관계있는 것으로 보고되었다.¹⁴⁾ 갑상선에서는 선종 및 유두상암에서 혈청 HGF가 의미있게 높다고 보고된 바 있다.¹⁵⁾
   Epidermal growth factor(EGF)는 갑상선의 성장을 강력히 촉진하는 인자 중 하나로 생체외 연구에서 갑상선여포세포의 증식을 촉진시키는 인자이다. 최근 혈청학적 연구에서 갑상선유두상암에서 pTNM 병기 증가와 양성상관관계가 있는 것으로 보고되었다.¹⁶⁾
   저자는 수술 전 말초혈액에서 여러 종양표지자의 발현정도와 갑상선유두상암의 여러 가지 예후 인자들과의 관계에 대해 알아보고, 특히 갑상선유두상암의 진단, 진행정도, 예후결정에 도움을 얻고자 본 연구를 시행하였다.

대상 및 방법

대  상
   2005년 4월부터 2007년 3월까지 부산대학교병원 이비인후과에서 세침흡입검사, 컴퓨터단층촬영 및 초음파검사상 갑상선유두상암이 의심되어 갑상선절제술을 시행받은 64명(남자 4명, 여자 60명)을 대상으로 하였고 연령분포는 17세부터 72세까지였으며 평균 48.0세였다. 모든 환자는 갑상선전절제술(total thyroidectomy) 및 중심림프절청소술(central compartment neck dissection)을 시행하였고, 외측경부림프절전이가 의심되거나 확인된 경우 외측경부림프절에 대한 림프절제술(lateral neck dissection)을 시행하였다.
   술 후 병리조직검사 결과 N0 22명(34.3%), N1a 26명(40.6%), N1b 16명(25%)이었다. 대조군으로는 양성갑상선질환(여포성선종 또는 선종성갑상선종)으로 진단받은 환자 15명(남자 3명, 여자 12명, 연령분포는 18~70세, 평균 50.2세)과 정상인 14명(남자 3명, 여자 11명, 연령분포는 16~74세, 평균 44.3세)으로 비교하였다. 양성갑상선종양은 술 후 병리조직검사를 통해 진단하였으며, 정상군은 초음파검사상 갑상선의 크기가 정상이었으며 균질한 에코성상을 나타내고 외래에서 과거력, 문진, 이학적 검사 및 생화학검사상 특이 소견이 없는 경우에 한하였다.
   다음의 경우 실험치에 영향을 미칠 수 있어 연구에서 제외하였다. 1) 이차성 악성종양, 2) 그레이브스병, 하시모토병, 갑상선기능항진증, 갑상선기능저하증과 연관된 경우, 3) 자가면역질환자 4) 조절되지 않는 당뇨, 고혈압, 신장, 간기능저하자 등의 만성 내과적 질환을 가진 경우, 5) 급성 또는 만성염증질환, 6) 원격전이가 있는 경우
   의무기록지 및 조직병리 검사 결과지를 토대로 나이, 성별, 종양의 크기, T 병기, 림프절전이 유무 및 림프절전이 중에서 중심경부림프절(central compartment lymph node) 또는 외측경부림프절(lateral lymph node)전이 유무, 다병소성병발(multifocality) 유무, 피막외 침범(extrathyroidal extension) 유무를 후향적으로 조사하였으며, 원발 부위와 경부림프절의 병기는 미국암합동위원회(American Joint Committee on Cancer, 2002)의 분류에 따라 판정하였다.

방  법
   모든 환자는 이전에 어떤 약물치료나 수혈을 받은 적이 없었고, 대상 혈액샘플은 금식 후 술 전 혈액 20 ml를 팔오금정맥천자(cubital fossa venous puncture)를 통해 채취하였다. 채취된 혈액이 용혈이 일어난 경우는 실험에서 제외하였다. 채혈 30분 후에 상온에서 10분간 3,000 rpm으로 원심분리하여 혈청을 얻었고 종양표지자 측정 전 희석시키지는 않았다. 혈청에서 각 종양표지자의 혈중농도는 정량적인 sandwich enzyme human VEGF, VEGF-C, MMP-9, HGF, EGF immunoassay kit(Quantikine human VEGF, VEGF-C, MMP-9, HGF, EGF Immunoassay, R & D Systems, Inc., Minneapolis, MN, USA)을 이용한 Enzyme Linked Immunosorbent assay(ELISA) 방법을 통해 결정하였다. 혈청 VEGF 농도는 최소민감도 1.483 pg/ml, VEGF-C 2.869 pg/ml, EGF 1.027 pg/ml, MMP-9 0.873 pg/ml 그리고 HGF 55.885 pg/ml였으며 단위는 모두 pg/ml 로 표현되었다.
   갑상선유두상암과 양성갑상선종양 및 정상군과의 차이, 갑상선유두상암에서 임상병리적 특징(성별, 나이, 종양의 크기 1 cm, 2 cm를 기준으로 발현차이, T 병기(1, 2/3, 4), 다발병소 유무, 피막외 침범 유무, 림프절전이 유무 및 림프절전이 중 중심경부림프절 및 외측경부림프절전이에 따른 차이)에 따른 종양표지자의 발현과의 상관관계를 비교분석하였다.

통계적 분석
   VEGF, VEGF-C, MMP-9, EGF, HGF의 발현정도와 여러 인자간의 상관관계를 알기 위해 unpaired t test를 이용하였고, 갑상선유두상암과 양성종양, 정상군과의 비교는 one way ANOVA(analysis of variance)를 이용하였다. 모든 정보는 SPSS(Statistical Package fit the Social Science, version 12.0 for Window, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)로 분석하였으며, 유의수준은 p<0.05로 정하였다.

결     과

갑상선유두상암, 양성갑상선종양, 정상군에서의 혈청 종양표지자간의 비교
   갑상선유두상암과 양성갑상선종양 및 정상군을 비교할 경우 VEGF, VEGF-C, MMP-9, HGF, EGF의 발현은 통계학적 의의가 없었다(Table 1).

갑상선유두상암에서 임상병리적 특징에 따른 VEGF의 발현정도
   성별 및 나이, 종양 크기, T 병기 그리고 피막외 침범 유무에 따른 통계학적인 의의는 없었다. 림프절전이 유무 또한 통계학적 의의가 없었지만 림프절침범을 중심경부림프절만을 침범한 경우와 외측경부림프절까지 침범한 경우를 분리하여 비교했을 경우, 중심경부림프절을 침범한 경우는 림프절을 침범하지 않은 경우와 통계학적 의의가 없었으나, 외측경부림프절을 침범한 경우에는 림프절을 침범하지 않은 경우 및 중심경부림프절을 침범한 경우와 비교해 모두 통계학적인 의의가 있는 차이를 보였다(p=0.005, 0.007)(Table 2).

갑상선유두상암에서 임상병리적 특징에 따른 VEGF-C의 발현정도
   종양의 크기가 1 cm 이상과 미만 사이와 2 cm 이상과 2 cm 미만을 비교하였을 때, 모두 통계학적으로 의의있는 증가를 보였다(p=0.019, 0.011)(Table 3). T3, T4 및 피막외침범이 있는 환자에서 통계학적으로 의의있게 높았다(p=0.029, 0.02). 다발병소 유무 및 림프절침범 유뮤에 따른 차이는 없었다. 그러나 외측경부림프절을 침범한 경우는 림프절을 침범하지 않은 경우 및 중심경부림프절을 침범한 경우와 모두 통계학적인 의의가 있는 차이를 보였다(p=0.043, 0.034).

갑상선유두상암에서 임상병리적 특징에 따른 MMP-9의 발현정도
   갑상선유두상암의 여러가지 예후 인자들에 따른 발현의 차이를 분석한 결과 중양의 크기, 병기, 피막외 침범 유무, 다발병소 유무 및 림프절침범 유무에 따른 발현의 차이를 보이지 않았다. 하지만 VEGF, VEGF-C와 같이 외측경부림프절이 침범되어 있는 경우에서 통계학적인 의의가 있는 차이를 보였다(p=0.020, 0.017)(Table 4).

갑상선유두상암에서 임상병리적 특징에 따른 HGF의 발현정도
   종양의 크기, 병기, 피막외 침범 유무, 다발병소 유무에 따른 차이는 없었다. 림프절침범 유무에 따라 차이는 없었고, 외측림프절전이가 있는 경우 증가하는 경향이 있었으나 통계학적인 의의가 없었다(p=0.062)(Table 5).

갑상선유두상암에서 임상병리적 특징에 따른 EGF의 발현정도
   종양의 크기, 병기, 다발병소 유무, 피막외 침범 유무 등의 예후인자와 EGF 발현의 차이는 없었다. 림프절전이 유무에 따라서도 차이는 없었고, 외측경부림프절전이가 있는 경우 발현이 증가하는 경향이 있었지만 통계학적인 의의가 없었다(p=0.084)(Table 6).

고     찰

   암세포의 성장, 림프절전이, 국소침범 및 원격전이는 복잡한 과정을 지닌다. 이미 여러 종류의 암에서 종양표지자들의 혈관생성 및 림프관생성에서의 역할에 대해 보고되었다. 갑상선암 역시 다양한 종양표지자의 발현증가가 관찰되고 이들이 종양의 성장 및 전이에 관여한다고 보고되고 있다. 그러나 이들이 종양의 성장과 전이에 있어서 어떠한 역할을 하는지에 대한 정확한 기전은 아직 확실하지 않지만 신생혈관생성 및 림프관생성에 관여하는 것으로 알려져 있다.
   여러 연구에서 갑상선종양에서 이러한 종양표지자의 증가를 보고하였지만, 종양표지자의 발현이 수술 후 갑상선 조직에서 직접 채취한 조직을 PCR이나 면역조직검사법을 통해 시행되는 것은 비록 그 정확도는 높지만, 술 전 수술범위를 계획하는데 있어 도움을 줄 수는 없을 것으로 사료된다. 본 연구에서 갑상선조직에서 생성된 종양표지자를 말초혈액에서 측정하는 것은 일반적인 선별조사로 가장 쉽고 빠르게 접근할 수 있는 생물학적 방법이기 때문이다.
   VEGF는 잘 알려진 혈관내피성장인자로 갑상선유두상암에 대한 많은 연구가 있다. Pasieka 등¹⁷⁾은 갑상선유두상암 환자와 정상인의 혈청 VEGF를 비교했을때 갑상선유두상암에서 의미있게 높았다고 보고하였다. 그러나 Vesely 등¹⁵⁾은 갑상선선종 및 갑상선유두상암 환자의 혈청 VEGF 농도를 정상인과 비교하였을 때 이들 간의 차이를 발견할 수 없다고 하였다. 본 연구에서는 갑상선유두상암에서 양성갑상선종, 정상인과 비교해 혈중 VEGF 농도에서 의미있는 차이가 보이지 않아 Vesely와 같은 결과를 나타내었다. 또한 VEGF와 여러 갑상선유두상암의 예후인자의 관계에 대해, Lin 등¹⁸⁾은 혈장에 대한 연구에서 VEGF가 종양의 크기, 림프절전이, 피막외 침범에서 통계학적으로 의미있게 갑상선유두상암의 진행과 관련이 있다고 보고하였다. 본 연구에서는 림프절전이 유무를 N0, N1a, N1b로 구분하였는데, N1b에서 혈중 VEGF 발현이 의미있게 증가하는 결과를 보였다. 또한 림프절전이를 단순하게 림프절전이가 있는 경우와 없는 경우로 구분한 Lin 등¹⁸⁾의 연구와는 차이가 있다.
   VEGF-C는 VEGF의 4가지 아형 중의 하나로 림프관생성에 관여하는 인자로 생각되며 갑상선유두상암조직에서 VEGF-C의 발현이 증가할수록 경부림프절전이가 의미있게 증가한다고 알려져 있다.⁹⁾ 본 연구에서 VEGF-C는 종양의 크기(1 cm 미만과 이상, 2 cm 미만과 이상)에 따라 통계학적으로 의미있게 증가되었고, T병기(T1, T2/T3, T4)가 높거나, 피막외 침범이 있는 경우에서도 증가되었다. 림프절전이 유무는 N1b에서 혈청 VEGF-C가 의미있게 증가하였다. 이는 갑상선유두상암조직에서 VEGF-C의 발현이 증가할수록 림프절전이 및 피막외 침범을 보고한 Baek 등¹⁹⁾의 연구와 비슷하지만, 조직이 아닌 혈액에서의 연구는 보고된 바 없다.
   본 연구에서 혈청 MMP-9을 갑상선유두상암종의 여러가지 예후 인자들에 따라 비교한 결과 나이, 성별, 원발종양의 크기, 피막외 침범 등에서는 차이를 보이지 않았지만, N1b에서 통계학적으로 의미있게 높았다. 이러한 보고는 갑상선유두상암 환자의 혈장 MMP-9 농도가 정상인과의 차이는 없었지만 림프절전이에서는 의미있게 증가되었다는 연구와 유사하다.¹⁸⁾
   갑상선암에서 HGF가 종양의 혈관화를 촉진시키는데 있어 강력한 인자 중 하나이며 최근 연구에서 혈청에서 정상인에 비해 갑상선선종 및 갑상선유두상암에서 의미있게 증가되었음이 보고되었다.¹⁵⁾ 하지만 본 연구에서는 갑상선유두상암의 어떤 예후인자와도 통계학적인 의의가 없었다.
   정상군과 갑상선유두상암에서 혈청 EGF를 비교한 연구에서 갑상선유두상암에서 혈청 EGF가 의미있게 증가되었으며 특히 병기가 증가할수록 양성상관관계를 가진다고 보고되었지만 본 연구에서는 크기, 병기, 피막외 침범, 림프절전이 등 모든 인자에서 관계가 없었다.¹⁶⁾
   갑상선유두상암에서 여러 종양표지자와 림프절전이에 대해서 상관관계를 보고하고 있는 연구가 있지만, N1a와 N1b로 구분하여 보고한 연구는 없었다.¹⁹⁾ 본 연구에서는 림프절전이를 N1a, N1b로 나누어 발현정도를 평가한 결과 혈청 VEGF, VEGF-C, MMP-9가 N1b에서 통계학적으로 의미있게 증가하는 것으로 나타났다. 특히 VEGF-C는 종양의 크기, T병기, 피막외 침범 등에서도 통계학적으로 유의하게 관계가 있는 것으로 나타났는데, 이는 VEGF-C가 가장 갑상선암의 예후인자를 많이 반영하고 있다고 볼 수 있다.
   앞으로 더 많은 환자를 대상으로 혈청 VEGF-C 농도와 종양의 진행과의 정량적인 상관관계에 대해 민감도, 특이도, 양성, 음성 예측도, cut-off value 및 위험도 등을 측정한다면 더욱 임상적인 의미가 클 것으로 생각된다.

결     론

   본 연구는 갑상선유두상암 환자 64명을 대상으로 술 전 말초혈액검사를 통해 갑상선유두상암의 예후와의 관련이 알려진 VEGF, VEGF-C, MMP-9, HGF, EGF에 대해 조사하였다. 조사결과 위의 종양표지 사이토카인의 혈중 농도는 갑상선유두상암과 갑상선양성종양 및 정상군에서 의미있는 차이를 보이지 않아 이들의 감별에는 임상적인 의미를 가질 수 없었다. 하지만 갑상선유두상암에서 술 전 말초혈액에서 VEGF, VEGF-C 및 MMP-9 농도는 갑상선암에서 N1b를 판단하는데 있어 유용한 예측인자가 될 수 있다. 특히 VEGF-C는 갑상선암에서 종양의 크기, T병기, 피막외 침범 등 질병의 진행과 예후에 관련있는 인자와 연관성이 있을 것으로 사료된다.

1. DeGroot LJ, Kaplan EL, McCormick M, Straus FH. Nature history, treatment, and course of papillary thyroid carcinoma. J Clin Endocrinol Metab 1990;71(2):414-24.

2. Hanahan D, Folkman J. Patterns and emerging mechanisms of the angiogenic switch during tumorigenesis. Cell 1996;86(3):353-64.

3. Poon RT, Fan ST, Wong J. Clinical implications of circulating angiogenic factors in cancer patients. J Clin Oncol 2001;19(4):1207-25.

4. Ferrara N. Vascular endothelial growth factor: Basic science and clinical progress. Endocr Rev 2004;25(4):581-611.

5. Yu XM, Lo CY, Chan WF, Lam KY, Leung P, Luk JM. Increased ex-pression of vascular endothelial growth factor C in papillary thyroid carcinoma correlates with cervical lymph node metastases. Clin cancer Res 2005;11(22):8063-9.

6. Wang TB, Deng MH, Qiu WS, Dong WG. Association of serum vascular endothelial growth factor-C and lymphatic vessel density with lymph node metastasis and prognosis of patients with gastric cancer. World J Gastroenterol 2007;13(12):1794-7.

7. Soh EY, Duh QY, Sobhi SA, Young DM, Epstein HD, Wong MG, et al. Vascular endothelial growth factor expression is higher in differentiated thyroid cancer than in normal or benign thyroid. J Clin Endocrinol Metab 1997;82(11):3741-7.

8. Lennard CM, Patel A, Wilson J, Reinhardt B, Tuman C, Fenton C, et al. Intensity of vascular endothelial growth factor expression is associated with increased risk of recurrence and decreased disease-free survival in papillary thyroid cancer. Surgery 2001;129(5):552-8.

9. Yu XM, Lo CY, Chan WF, Lam KY, Leunq P, Luk JM. Increased expression of vascular endothelial growth factor C in papillary thyroid carcinoma correlates with cervical lymph node metastases. Clin Cancer Res 2005;11(22):8063-9.

10. Bunone G, Vigneri P, Mariani L, Butó S, Collini P, Pilotti S, et al. Expression of angiogenesis stimulators and inhibitors in human thyroid tumors and correlation with clinical pathological features. Am J Pathol 1999;155(6):1967-76.

11. Kraiem Z, Korem S. Matrix metalloproteinases and the thyroid. Thyroid 2000;10(12):1061-9.

12. Klein M, Vignaud JM, Hennequin V, Toussaint B, Bresler L, Plénat F, et al. Increased expression of the vascular endothelial growth factor is a pejorative prognosis marker in papillary thyroid carcinoma. J Clin Endocrinol Metab 2001;86(2):656-8.

13. Eccles N, Ivan M, Wynford-Thomas D. Mitogenic stimulation of normal and oncogene-transformed human thyroid epithelial cells by hepatocyte growth factor. Mol Cell Endocrinol 1996;117(2):247-51.

14. Sheen-Chen SM, Liu YW, Eng HL, Chou FF. Serum levels of hepatocyte growth factor in patients with breast cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2005;14(3):715-7.

15. Vesely D, Astl J, Lastuvka P, Matucha P, Sterzl I, Betka J. Serum levels of IGF-I, HGF, TGF beta1, bFGF and VEGF in thyroid gland tumors. Physiol Res. 2004;53(1):83-9.

16. Konturek A, Barczyński M, Cichoń S, Pituch-Noworolska A, Jonkisz J, Cichoń W. Significance of vascular endothelial growth factor and epidermal growth factor in development of papillary thyroid. Langenbecks Arch Surg 2005;390(3):216-21.

17. Pasieka Z, Stepien H, Komorowski J, Kołomecki K, Kuzdak K. Evaluation of the level of bFGF, VEGF, sICAM-1, and sVCAM-1 in serum of patients thyroid cancer. Recent Results Cancer Res 2003;162:189-94.

18. Lin SY, Wang YY, Sheu WH. Preoperative plasma concentrations of vascular endothelial growth factor and matrix metalloproteinase 9 are associated with stage progression in papillary thyroid cancer. Clin Endocrinol 2003;58(4):513-8.

19. Baek SK, Kwon SY, Woo JS, Jung KY, Kim GI. Prognostic significance of COX-2 and VEGF-C expression in thyroid papillary carcinoma. Korean J Otolaryngol-Head Neck Surg 2004;47(12):1273-7.