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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 48(11); 2005 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2005;48(11): 1369-1376.
Analysis of Chromosomal Aberrations in Thyroid Papillary Carcinomas Using Comparative Genomic Hybridization (CGH).
Jee Yun Kim, Han Su Kim, Soo Yeun Park, You Ree Shin, Young Min Go, Hyon Kyong Kim, Dong Wook Lee, Sung Min Chung
1Department of Otolaryngology, College of Medicine, Ewha Womans University, Seoul, Korea. sungmin@mm.ewha.ac.kr
2Department of Anatomy, College of Medicine, Ewha Womans University, Seoul, Korea.
3Department of Otolaryngology, College of Medicine, Chungbuk National University, Cheongju, Korea.
비교유전자보합법을 이용한 갑상선유두상암종의 염색체 이상 분석
김지연1 · 김한수1 · 박수연2 · 신유리*1 · 고영민1 · 김현경1 · 이동욱3 · 정성민1
이화여자대학교 의과대학 이비인후과학교실1;해부학교실2;충북대학교 의과대학 이비인후과학교실3;
주제어: 비교유전자보합법갑상선 유두상암염색체 변화.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Cancer of the thyroid is the sixth common cancer in Korea, and fourth common among the Korean women, in particular. Aming the prevalent carcinomas of thyroid, the papillary thyroid carcinoma is the most frequent type. Genomic instability is the characteristic of nearly all tumors as well as thyroid cancers. However, despite the high frequency of papillary thyroid carcinomas, their chromosomal alterations are poorly characterized in Korea. Comparative genomic hybridization (CGH) is a new fluorescence in situ hybridization (FISH) technique to identify genomic imbalances in cancers. In this study, CGH was carried out with the aim of analyzing non-random chromosomal aberrations involved in papillary thyroid carcinomas.
MATERIALS AND METHOD:
CGH was carried out. Biotin-labeled tumor DNA and digoxigenin-labeled normal DNA were co-hybridized to normal metaphase cells. Then, the ratio of fluorescence was analyzed by an image analyzer. In array-CGH, Cy3 labeled tumor DNA and Cy5 labeled normal DNA were hybridized to microarray template, and then image analysis was performed by microarray image analyzer.
RESULTS:
Gains of 22q13, 6p24, 7p13, 7q21, 7q31, 8q24, 17q24 and 19p13.3 were found frequently.
CONCLUSION:
Non-random aberrations which were disclosed in this study might be candidate regions for the abnormal genes involved in papillary thyroid cancer.
Keywords: Genetic hybridizationThyroid neoplasmChromosomal aberration

교신저자:정성민, 158-710 서울 양천구 목동 911-1  이화여자대학교 의과대학 이비인후과학교실
              전화:(02) 2650-6163 · 전송:(02) 2648-5604 · E-mail:sungmin@mm.ewha.ac.kr
*저자 현소속:아주대학교 의과대학 이비인후과학교실

서     론


  
세포의 염색체 이상은 종양의 발생 및 진과 밀접한 관계가 있다. 종양은 종양유전자(oncogene), 종양억제유전자(cancer suppressor gene), DNA 부정합보수(DNA mismatch repair)유전자, 세포의 노화나 세포 자멸사(apoptosis) 등과 관련된 유전자의 변이를 동반하는 다단계 과정에 의하여 발생되고 진행하는 것으로 알려져 있으며, 유전자 변이는 염색체의 자리옮김(translocation), 결손(deletion), 증폭(amplification) 등의 현상으로 나타날 수 있다. 이러한 염색체 이상을 찾기 위하여 다양한 세포유전학적 혹은 분자유전학적 기법들을 이용해 왔고, 이에 의해 발견된 특정 염색체 DNA 변이는 종양의 진단이나 예후를 평가하는데 적용되었다.1) 혈액종양이나 림프종 등에서는 이미 세포유전학적 기법에 의하여 종양의 발생과 관련된 종양유전자 혹은 종양억제유전자의 위치를 발견하였으나, 대부분의 고형종양에서는 통상적인 세포유전학적 기법을 적용하기에는 몇 가지 제한점이 있다. 첫째, 고형종양 세포는 배양하기 어렵고, 둘째, 낮은 분열지수 때문에 중기세포를 얻기 어려우며, 셋째, 많은 염색체 DNA 변이가 동반되고, 넷째, 생체 내에서와는 달리 주세포클론 보다 부세포 클론의 배양을 얻기 쉽다는 것이다.2) 형광 제자리 보합법(fluorescence in situ hybridization, FISH), 이형 접합체 소실 분석법(loss of heterozygosity, LOH), 서던 보합법(Southern hybridization) 등은 특정 탐침자를 이용하여 염색체 변화를 조사함으로써 종양 발생과 관련되어진 유전자 분석에 많은 도움을 주었다.3) 그러나 이러한 기법들은 특정 탐침자만을 이용하여 검사하므로 염색체의 한정된 부위의 변화만을 알 수 있으며, 모든 염색체에 존재하는 이상을 분석하기 위해서는 많은 시간과 경비가 드는 단점이 있다. 
   비교유전자보합법(comparative genomic hybridization, CGH)은 새로운 FISH 방법으로, 기존의 세포유전학적 분석 방법으로는 쉽지 않았던 모든 염색체의 변화를 한 번에 분석할 수 있도록 해준다.3) 이를 이용하여 소세포성 폐암, 비소세포성 폐암, 신경교종, 신세포암 등과 같은 고형종양에서 연구가 활발히 진행되어 왔다.4)5)6) 그 결과 종양 연구에서 비교유전자보합법은 종양의 진행 및 클론의 변화 분석, 종양의 조직학적 아형(subtype) 분류 및 예후 등을 연구하는데 사용되며, 종양 발생과 관련된 유전자를 규명하고 분석하는데 이용되고 있다.1)7)
   최근 많이 이용되고 있는 array-based CGH(array-CGH)는 새로운 비교유전자보합법으로, 종양 조직의 DNA와 정상DNA를 정상 중기 염색체에 결합시키는 대신 microarray template에 결합시키는 방법이다. Microarray template는 암유전자를 포함한 정확한 위치를 아는 모든 클론을 배열한 슬라이드라고 할 수 있다. 따라서 array-CGH는 한 번의 실험으로 유전자의 증가와 감소를 알 수 있는 획기적인 방법이며, 그 감별력은 기존의 비교유전자보합법에 비하여 매우 높아 해상력이 1
~2 Mb로, 비교유전자보합법의 10배 정도이다.8)
   갑상선암은 우리나라에서 여섯 번째로 많이 발생하며, 특히 여성에서는 유방, 위, 대장 다음의 네 번째로 발생빈도가 높은 암이다. 
   많은 다른 고형종양에서와 마찬가지로 갑상선암에서도 유전자 불안정(genomic instability)이 특징적이긴 하나, 염색체 변화 빈도는 매우 낮다.9) 그러나, 분화도가 낮거나 미분화된 갑상선암이 분화도가 높은 갑상선암의 수술적 제거 이후 수개월 또는 수 년 후에 발생한다는 보고가 있어,10) 갑상선암의 세포유전학적 변화에 대한 이해를 바탕으로 한다면 수술적 치료와 함께 새로운 치료법을 개발하여 재발을 방지할 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 갑상선암은 배양하기가 어려워 핵형분석을 완성한 경우가 드물 뿐 아니라,11) 비교유전자보합법을 이용한 염색체 이상을 보고한 것도 매우 드물다. 
   본 연구에서는 비교유전자보합법이 염색체 이상을 선별하는 방법으로의 유용성 여부와 이 방법에 의해 관찰된 갑상선 유두상암의 염색체 변화를 규명하고, 갑상선 유두상암의 발생과 진행에 관계된 유전자의 위치를 알아보고자 하였다. 

재료 및 방법

갑상선 유두상암의 유전자 DNA 추출
   2003년 6월부터 2004년 5월까지 본원에서 갑상선 유두상암으로 수술한 환자 11명과 본 연구의 협력병원에서 갑상선 유두상암으로 수술한 환자 9명을 대상으로 하였다. 원발부위 및 경부 림프절 병기는 American Joint Committee on Cancer(2002, 6th edition)의 분류를 기준으로 하였다. 수술 당시 나이는 평균 47살이었고, 모두 여자였다. 종양의 크기는 대부분 T1과 T2였으며 경부 림프절 침범은 한 예(P3)가 있었고, 원격전이는 없었다(Table 1). 수술 시에 병리조직학적으로 확인한 갑상선 유두상암 조직을 수집하여 DNA를 추출하였다. DNA의 추출은 Wizard genomic DNA purification kit(Promega, Madison, WI)를 이용하였다. 수집된 종양 조직을 배양접시에 놓고 오염된 혈액을 제거하면서 잘게 자른 후, RPMI 1640 배지에 담아 1.5 mL 튜브에 옮겨 놓았다. 1.5 mL 튜브에 핵 분해 용액 600 μL를 분주하여 냉동실이나 얼음에 15
~20분간 두고 혼탁해지면 꺼내어, 밑이 넓은 피펫으로 잘게 자른 조직을 500 μL정도 넣고 proteinase K를 10 μL(10 mg/ml) 첨가하여 잘 섞은 후, 55℃에서 하룻밤 처리하였다. 이 튜브에 RNase 3 μL를 첨가하여 37℃에서 1시간 두었다. 단백질 침전 용액을 300 μL 첨가하고 철저히 섞은 후 실온에서 14000 rpm으로 4~8분간 원심분리하였다. 상층액을 새 튜브로 옮기고 100% 에탄올 600 μL를 첨가하여 잘 섞고 -70℃에서 20분간 둔 후 실온에서 2000 rpm으로 2분간 원심 분리하였다. DNA 가닥이 눈으로 보이면 상층액을 버리고 70% 에탄올을 1 mL 넣고 200 rpm으로 실온에서 2분간 원심분리하고 조심스럽게 상층액을 버렸다. 실온에서 15분간 말린 후, DNA hybridization solution을 DNA 양과 비교하고 첨가하여 녹인 후 DNA의 농도와 비율을 측정하였다. 

정상 대조군의 유전자 DNA 추출
   A의 갑상선 유두상암 조직에 대하여 수술 표본 중에서 암세포가 없는 것을 육안으로 확인한 정상 갑상선 조직을 함께 수집하였다. 종양 조직과 마찬가지로 DNA를 추출하였는데, 방법은 Wizard genomic DNA purification kit(Promega, Madison, WI)를 이용하였다. 

CGH 

Nick translation에 의한 DNA 표지
   DNA 표지는 nick translation kit(Roche, Basel, Switzerland)를 이용하여 시행하였으며, 종양 조직 DNA에 대하여는 biotin-16-dUTP로, 정상 조직 DNA에 대하여는 digoxigenin-11-dUTP로 표지하였다. 20 μL의 nick translation 혼합물(1 μg DNA, 4 μL biotin(or dig)-dUTP, 1 μL DNA polymerase I, ddH2O)을 15℃에서 90
~120분간 반응시키고, 68℃에서 15분간 두어 반응을 정지시킨 후, 1% agarose gel에서 전기 영동하여 DNA 크기를 확인하였다.

정상 중기 염색체 표본 작성
   정상 성인 말초 혈액을 15% FBS(fetal bovine serum)와 PHA(phytohemagglutinin)를 첨가한 RPMI-1640 배지에서 5% CO2 하에 37℃에서 3일간 배양한 후 정상 중기 세포를 획득하였다. 중기 세포를 colcemid 0.1 μg/mL로 30분간 처리하고, 튜브에 옮겨 실온에서 1000 rpm으로 5분간 원심분리하고 부유물을 버린 후 저장액(0.075 M KCl)을 넣어 37℃에 20분간 두었다. 이것을 고정액(methanol:acetic acid=3:1)으로 세 번 처리하여, 정상 중기 염색체 슬라이드를 제작하였다.
   CGH을 위한 슬라이드로는 세포질이 없고 염색체가 구부러지거나 겹치지 않았으며 잘 퍼진 것을 골라 70%, 85%, 100% 에탄올에 차례로 탈수한 후 사용할 때까지 -20℃에 보관하였다.

Hybridization 및 결과 분석
   탐침자 혼합물(1 μg labeled control DNA, 1 μg labeled tumor DNA, 40 μg human cot-1 DNA)에 0.1배의 3 M sodium acetate와 2배의 100% 에탄올을 첨가하여 에탄올을 침전시킨 후, 10 μL의 master hybridization solution(50% formamide, 10% dextran sulfate, 2×SSC, pH 7.0)에 재용해하였다. 이것을 75℃에서 5분간 변성시킨 후, 37℃에서 30분간 미리결합(preannealing) 시켰다. 정상 중기 염색체 슬라이드는 65℃에서 1분 동안 변성시킨 후 70%, 85%, 100% 에탄올에서 각각 2분간 차례로 탈수하였다. 슬라이드에 변성시킨 탐침자를 얹고 가장자리를 봉하여 37℃에서 2
~3일간 마르지 않도록 주의하며 hy bridization 하였다. 수세용액(50% formamide, 2×SSC, pH 7.0)으로 45℃에서 10분간 3회, 2×SSC 용액으로 45℃에서 3회, 실온에서 1회 수세하고, 1% BSA(bovine serum albumin), 4×SSC를 얹어 37℃에서 5~20분간 두고, FITC(fluorescein isothiocyanate, Oncor, Gaither sburg, MD)로 37℃에서 70분간 반응시킨 후 4×SSC로 45℃에서 2분간 3회 수세하였다. 이것을 다시 1% BSA, 4×SSC를 얹어 37℃에서 5~20분간 두고, biotinylated antiavidin과 antidigoxigenin-rhodamin으로 37℃에서 90분간 반응시킨 후 4×SSC로 45℃에서 2분간 3회 수세하고 다시 FITC로 37℃에서 60분간 반응시킨 후 4×SSC로 45℃에서 2분간 3회 수세하고 공기 건조하였다. 공기 건조한 슬라이드에 DAPI(4'-6'-diamidine-2-phenylindole dihydrochloride, Vysis, Downers Grove, IL)로 대조염색하고 CGH CytoVision system(Applied Imaging, San Jose, CA)을 이용하여 관찰하였다. 
   DAPI 염색을 기준으로, 겹치지 않고 잘 퍼진 10
~15개 정도의 중기 세포 염색체를 분석하여 적색(정상 DNA)에 대한 녹색(종양 DNA)의 비율을 평균하여 구한 다음, 적색에 대한 녹색의 비율이 1일 때를 기준으로 하여 적색에 대한 녹색의 비율이 1.25 이상을 염색체 DNA 증가로, 0.75 이하를 염색체 DNA 소실로 분석하였다. 특히, 그 비율이 1.50 이상인 경우는 염색체 DNA 증폭으로 정의하였다.

Array-CGH 및 결과 분석
   갑상선 유두상암 조직 20개 중에서 P3, P4, P5, P15에 대해서는 array-CGH를 병행하였다. 갑상선 유두상암 조직 P5와 P15는 비교유전자보합법 결과, 22q13의 증가가 있었던 경우로서 22q13에 위치한 유전자의 증가를 확인하고자 하였으며, P3은 비교유전자보합법 결과에서 22q13의 감소가 있었던 경우로서 감소된 유전자를 규명하고자 하였다. 갑상선 종양조직 P4의 비교유전자보합법 결과에서는 1q23-qter의 증가만이 관찰되었으며, 이 부위의 알려진 종양유전자의 증가가 나타나는지 확인하고자 array-CGH를 시행하였다.
   종양 조직에서 추출한 DNA는 Cy3으로 표지하고, 정상세포에서 추출한 DNA는 Cy5로 표지한 후 cot-1 DNA를 포함한 hybridization buffer에 탐침자를 혼합하여 70℃에서 15분간 변성시킨 후 37℃에서 60분간 미리결합시켰다. GenomArrayTM(Macrogen, Seoul, Korea)는 1440개의 BAC(bacterial artificial chromosome) 클론으로 이루어진 것으로 FISH를 통해 그 위치가 확인된 microarray template이다. GenomArrayTM(Macrogen, Seoul, Korea)를 70℃에서 15분간 변성시킨 다음, 혼합된 탐침자와 microarray template를 37℃에서 48
~72시간 동안 결합시켰다. 수세용액(50% formamide, 2×SSC)으로 46℃에서 15분간 수세하였고, 2×SSC, 0.1% SDS로 46℃에서 30분간 둔 후, PN buffer로 실온에서 15분간 둔 후, 2×SSC로 실온에서 5분간 수세하였다. 실온에서 1분간 차례로 70%, 85%, 100% 알코올에 담가 탈수한 후 공기 건조하였다.
   Image capture와 분석은 ArrayScannerTM(Macrogen, Seoul, Korea)와 ArrayAnalysisTM(Macrogen, Seoul, Korea)를 이용하였다. Array CGH의 결과는 Cy3/Cy5 fluorescence ratio의 log 값을 구해 0.25 이상인 경우를 염색체 DNA 증가로 하였으며, -0.25 이하인 경우를 염색체 DNA 감소로 분석하였다.

결     과

Nick translation 결과
   갑상선 유두상암 조직에서 추출한 DNA와 정상 조직에서 추출한 DNA를 nick translation 방법을 이용하여 각각 biotin과 digoxigenin으로 표지한 후 나타난 DNA의 크기는 500
~3000 bp의 크기였다.

CGH 분석
  
총 20개의 갑상선 유두상암 조직 중 8개(40%)에서 다양한 염색체 변화가 관찰되었다(Table 1). P3의 조직에서는 19p13.3의 증가와 22q13의 감소를, P4에서는 1q23-qter의 증가를, P5의 조직에서는 6p24, 9q31-qter, 17q24-qter, 18q22, 22q13의 증가를, P6의 조직에서는 22q13의 증가를, P9의 조직에서는 4q22, 7, 8q13, 8q24-qter, 22q13의 증가를, P10의 경우에서는 4q23-q24, 6p21.1, 6p21.3-pter, 6q, 7p13, 7q21, 7q31, 7q34, 8p12의 증가를, P11의 조직에서는 2q23-q35, 8q24, 17q22-q24, 18q22의 증가, P15의 조직에서는 8p21-p22, 16p13.1, 19p10-p13, 19q13, 22q11.2, 22q13의 증가를 관찰하였다. 이 중 P3 조직의 결과를 Fig. 1에 나타내었다.
   가장 흔한 염색체 변화는 22q13의 증가였으며, 염색체 이상이 나타난 총 8개의 조직 중 4개의 조직에서 관찰되었다(50%). 다음으로는 6p24, 7p13, 7q21, 7q31, 7q34, 8q24, 17q24, 18q22, 19p13.3의 증가가 각각 2개의 조직에서 관찰되었다(29%). 각각의 갑상선 유두상암의 조직을 대상으로 시행한 비교유전자보합법을 통해 나타난 염색체의 증감을 Fig. 2에 요약하였다. 

Array-CGH 분석
   네 개의 조직에서 모두에서 염색체 변화가 관찰되었으며, 2
~7개 부위와 관련된 염색체 변화를 확인하였다. 각각의 array-CGH 결과를 다음과 같이 요약하였다(Table 2). 갑상선 유두상암 조직 P3에서는 7q33-q35, 19p13.3의 증가와 7p14.3, 13q21.32, 22q13.32의 감소가 관찰되었으며, P4에서는 1q32.1, q142.11-q42.12의 증가가 관찰되었다. 갑상선 유두상암 조직 P5의 경우는 6p21, 17q21.2, 22q11.2, 22q13.31의 증가가 관찰되었으며, P15에서는 9q34.1-q34.2, 9q34, 9q34.3, 16p13.3-pter, 19p13.2, 19p13.1, 19q13.42, 22q11.2 부위가 증가가 관찰되었다.

CGH와 array-CGH 결과의 비교
   갑상선 유두상암 조직의 비교유전자보합법에서 증가와 감소로 나타난 부위는 array-CGH의 결과에서도 대부분 일치하게 나타났다(Table 2).
   Array-CGH 결과, 갑상선 유두상암 P3에서는 7q33-q35의 증가와 7p14.3, 13q21.32의 감소를 더 확인할 수 있었으나, 관련된 유전자의 증감은 확인할 수 없었다. P15의 경우 비교유전자보합법 결과에서 관찰된 8p21-p22의 증가는 array-CGH에서 확인할 수 없었으며, 9q34.1-q34.2, 9q34.3의 증가를 더 확인할 수 있었다.

고     찰

   비교유전자보합법은 고형종양에서 발생할 수 있는 염색체 이상을 발견 할 때 사용하는 여러 가지 종양세포유전학적 방법 중 매우 민감도가 높은 방법이다. 기존의 세포유전학적 방법과는 달리 종양세포를 배양하지 않아, 세포배양에 따른 클론의 진행과 같은 문제를 해결할 수 있게 하며, FISH처럼 어떤 특정한 염색체 부위에 대한 검색이 아닌 전체 유전자 상에서의 이상을 검색하게 하는 방법이다. 또한 종양의 출처에 영향을 받지 않고 세포주, 신선조직, 동결조직, 또는 파라핀 포매 조직들에서 단지 소량의 종양 DNA만으로도 실험이 가능하다. 그러나 비교유전자보합법은 종양 세포외에 정상 세포, 괴사성 물질, 염증 세포 등이 혼합된 경우에는 형광 비율이 희석되어 정확한 염색체 DNA의 변이를 밝힐 수 없는 한계가 있다. 또한 전체 종양 조직의 평균적인 염색체 증가와 감소만을 나타내기 때문에 자리옮김(translocation)이나 역위(inversion) 등의 균형적 재배열은 분석할 수 없으며, 해상력이 비교적 낮다는 단점이 있다. 이러한 한계에도 불구하고 비교유전자보합법은 상대적으로 짧은 시간에 DNA만을 이용하여 염색체 변화를 쉽게 밝힐 수 있어, 세포배양이 어려운 고형종양에서 매우 유용하다.12)
   최근 몇몇 연구자들에 의하여 비교유전자보합법에 의해 분석된 갑상선 종양의 염색체 이상이 보고되어 왔다.9) 갑상선 종양에서 세포유전학적 변화를 본 연구에 의하면 갑상선 여포선종에서 대부분의 변화는 증폭으로서 7번 염색체에 흔하고 5, 9, 12, 14, 17, 18, X 염색체에서 흔하게 발생하고 결실은 드물게 발생하는 것으로 알려져 있다.13) 반면 갑상선 여포상암에서는 증폭은 드물고 결손이 많았는데 특징적으로 22번 염색체의 결실이 흔히 보였으며 진행된 암에서 더 흔히 관찰되어서 22번 염색체 결실이 갑상선 여포상암의 악성진행과 관계가 있음을 암시 하였다. 22번 염색체 장완에는 종양억제유전자인 NF2가 있는 것으로 알려져 있다.
   본 연구의 비교유전자보합법 결과에서는 총 20개의 갑상선 유두상암 조직 중 8개(40%)에서 염색체 변화가 관찰되었으며, 이는 Singh 등의 연구에서11) 관찰된 48%보다는 낮았으나, 통상적인 핵형분석(27%)이나, LOH 분석(23%)보다 검출률이 높음을 알 수 있다. 
  
가장 흔한 염색체 변화는 22q13의 증가였으며, 염색체 이상이 발견된 총 8개의 조직 중 4개의 조직에서 관찰되었다(50%). 6p24, 7p13, 7q21, 7q31, 7q34, 8q24, 17q24, 18q22, 19p13.3의 증가가 각각 2개의 조직에서 관찰되었다(29%). 기존의 보고에서 염색체 1p34-p36, 1q21, 6p21-p22, 11q13, 17q25, 19, 22의 증가가 흔한 것으로 보고되었으며,14) 일치하는 유전자는 22q13과 19p13.3의 증가였다. 또한 Kjellman 등15)은 갑상선 유두상암에서 1q, 17q, 22q의 증가와 22q, 9p21.3-q32의 감소가 흔하며 특히, 1q의 증가와 9p21.3-q32의 감소는 갑상선 유두상암에서 예후가 나쁜 것과 관련된다고 보고하였다. 기존의 국내 보고에서 증폭이 나타난 부위는 1q, 7p, 7q, 13q, 13q21-23, 17p, 17q, 18q등 이었으며 비교적 흔하게 증폭이 관찰된 부위는 1q, 13q, 17q이었고 증폭이 결실보다 흔하다고 하였다.16) 본 연구 결과와 비교하였을 때, 17q 증폭만이 유사한 이유는 기존의 국내 연구16)는 갑상선 유두상암으로부터 얻은 DNA와 건강한 성인 공여자의 정상림프구로부터 얻은 DNA를 비교한 비교유전자보합법 결과로서, 이 연구에서 갑상선 유두상암 조직으로부터 얻은 DNA와 같은 환자의 정상 갑상선 조직으로부터 얻은 DNA를 비교한 비교유전자보합법 결과와는 다소 차이가 있을 수 있을 것으로 사료된다.
   기존의 보고15)16)에서는 22q는 주로 감소하는 것으로 보고되어 있으나, 본 연구에서는 22q13의 증가가 가장 흔한 염색체 이상으로 확인되었다. 그러나, Kjellman 등15)이 보고한 것에 의하면, 갑상선 유두상암에서 22q의 감소가 더 흔하지만 증가도 역시 흔한 유전학적 변화임을 확인하였으므로 염색체 22q의 증가에 대한 세포유전학적 연구가 향후 지속적으로 수행되어야 할 것으로 사료된다.
   본 연구에서는 비교유전자보합법 결과에 근거하여 네 개의 조직에 대해서는 array-CGH를 시행하였다. 갑상선 유두상암 조직 P5와 P15는 비교유전자보합법 결과, 22q13의 증가가 있었던 경우로서 22q13에 위치한 유전자의 증가를 확인하고자 하였으며, P3은 비교유전자보합법 결과에서 22q13의 감소가 있었던 경우로서 감소된 유전자를 규명하고자 하였다. 갑상선 종양조직 P4의 비교유전자보합법 결과에서는 1q23-qter의 증가만이 관찰되었으며, 이 부위의 알려진 종양유전자의 증가가 나타나는지 확인하고자 array-CGH를 시행하였으며, 그 결과를 비교유전자보합법 결과와 비교하였다. 특히 array-CGH 결과에서 감소하거나 증가한 부위는 비교유전자보합법 결과보다 좁혀진 범위에서 나타나게 되어, array-CGH가 비교유전자보합법의 단점 중 하나인 낮은 감별력을 보완해 줌을 알 수 있었다. 즉, 갑상선 유두상암 P4의 비교유전자보합법 결과에서는 1q23-qter의 증가로 분석되었으나, array-CGH 결과에서 1q32.1, 1q42.11-q42.12의 증가로 관찰됨으로써, 좀 더 좁은 부위에서의 염색체 증가를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 사용된 microarray template는 1,440개의 bacterial artificial chromosome 클론으로 구성되어 있으며, 알려진 종양유전자와 종양억제유전자 수십개를 포함하고 있으나, 본 연구에서는 알려진 종양유전자의 증가나 종양억제유전자의 감소는 확인할 수 없었다. 
  
본 연구 결과에서 발견된 각각의 염색체의 특징들을 분석하여 보면 염색체 6p의 증가는 전립선암과17) 식도편평상피세포암에서 흔히 증가하는 부위로 알려져 있으나,18) 6p24에 위치하는 종양유전자는 아직 알려진 것이 없다. 염색체 7의 증가는 갑상선 여포선종에서 흔한 유전적 변화임이 보고 되어 있으며,13) 7p21에 위치한 IL-6 유전자는 신세포암의 발달과 관련되어 있다는 보고가 있다.4) 염색체띠 8q24에는 C-myc 종양유전자가 위치하는 부위로, 많은 고형암에서 증가하는 것으로 알려져 있다.7)19) 염색체띠 17q24의 SSTR2 유전자는 신경아세포종에서 예후와 관련된 유전자로 알려져 있으며,5) 22q13.3에 위치한 Nmi 유전자는 C-myc N-myc에 결합하는 유전자로서 C-myc이 증폭된 골수성 백혈병 세포주에서 함께 증가함을 밝혔다.20)
   본 연구에서는 염색체 감소를 1개의 조직에서만 관찰할 수 있었다. 이는 갑상선 유두상암에서는 염색체 이상은 대부분 증가라는 기존의 보고13)와 일치한다.
   일반적으로 분화도가 높은 갑상선암에서 일어나는 유전적 변화는 복잡하며, 갑상선 유두상암에서 발견된 다양한 유전적 변화는 그 결과를 예측하는데 도움이 된다.11) 이 연구에서 염색체 22q의 감소는 stage I(T1N1aM0)로 진단된 44세 여자 환자(P3)의 조직에서 분석되었는데, 이는 염색체 22q의 감소가 45세 이하의 젊은 연령에서만 나타나며, 림프절 전이된 경우에 흔하다는 기존의 보고와 일치하는 소견이다. 젊은 환자의 갑상선 유두상암 조직에서 22q의 감소가 발견되었을 경우에 나쁜 예후를 나타내는 소견이 될 수 있다.11)

결     론

   비교유전자보합법을 이용하여 갑상선 유두상암에 대한 유전자 변이에 대한 가장 흔한 염색체 변화는 22q13의 증가였으며, 다음으로는 6p24, 7p13, 7q21, 7q31, 7q34, 8q24, 17q24, 18q22, 19p13.3 등의 증가가 관찰되었다. 이것은 지금까지 보고되었던 국내외 실험결과와 대부분 일치하였다. 이상으로 볼 때 비교유전자보합법은 고형종양에서 염색체 이상을 선별검사하기에 적절한 검사로 여겨지며 이에 의하여 밝혀진 유전자의 증폭, 소실 부위를 바탕으로 한국인의 갑상선 유두상암의 발생에 관여하는 염색체 발견에 도움이 될 것으로 사료된다. 


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A Case of Synchronous Squamous Cell and Papillary Carcinoma of the Thyroid Gland.  2008 November;51(11)
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