치료 표적이 되는 유전자 재배열을 가지고 있는 갑상선암의 임상병리학적 특성

Abstract

서론: 유전자 재배열은 암의 병인에 중요한 역할을 하며 진단 및 예후 예측 표지자로 사용되고 있다. 갑상선암에서 BRAF 유전자 돌연변이가 가장 흔히 발견되지만, 유전자 재배율도 6-80%로 다양한 빈도로 보고되고 있다. 최근 특정 유전자 재배열에 대한 표적 치료제들이 개발이 되면서 임상적으로 그 역할의 중요성이 강조되고 있다. 치료표적이 되는 유전자 재배열을 갖고 있는 환자들을 비용효과적으로 선별하기 위해서는 해당 환자들의 임상병리학적인 특성에 대한 깊은 이해가 필요하다. 이 연구에서 우리는 BRAF 유전자 돌연변이가 없는 분화갑상선암 환자 들을 대상으로 유전자 재배열의 빈도를 확인하고, 이 환자들의 임상병리학적인 특성을 확인하고자 한다. 또한 병리학적 소견을 통해 유전자 재배열이 의심되어 검사를 진행한 환자와 무작위로 포함되어 검사된 환자의 유전자 재배열 빈도 차이를 조사하여 병리소견을 통한 선별의 효용성에 대해 확인하고자 한다. 재료 및 방법: BRAF 유전자 돌연변이가 없는 분화갑상선암 환자들 중에서 내분비 전문 병리학자가 유전자 재배열이 의심되는 갑상선암 환자 44명을 선별하여 전향적으로 유전자 재배열 검사와 Pan-TRK 면역조직화학염색을 시행하였다. 병리 슬라이드 소견을 바탕으로 다결절성 침윤, 광범위한 기질의 섬유화, 혼합된 다양한 성장양상과 다양한 정도의 핵의 이형성, 종양세포의 투명한 세포질 변화, 그리고 빈번한 림프절 전이를 보이는 경우가 해당되었다. 또한 45명의 BRAF 유전자 돌연변이가 없는 분화갑상선암 환자들도 무작위로 포함되어 총 89명의 환자가 이 연구에 참여하였다. 모든 환자들의 수술병리조직에서 mRNA를 추출한후, Archer 사의 Fusionplex panel을 이용하여 유전자재배열을 분석하였고 각 유전자 재배열 빈도를 국내 외 발표된 연구들의 결과와 비교를 하였다. 다음으로 유전자 재배열이 있는 환자들의 임상병리학적인 특성을 확인하고, TERT 프로모터 돌연변이와 유전자 재배열과의 연관성, pan-TRK 면역조직화학 염색의 NTRK 유전자 재배열 예측도에 대해서도 분석하였다. 결과: 연구에 포함된 89명의 환자들의 나이의 중앙값은 46.9세였고 28명 (31.5%)가 남성이었다. 갑상선 유두암 (papillary thyroid carcinoma, PTC) 환자가 83명 그리고 갑상선 여포암 (follicular thyroid carcinoma, FTC) 환자가 6명이었다. BRAF 유전자 돌연변이가 없는 89명의 분화갑상선암 환자 들 중 55명 (61.8%)의 환자 들에서 유전자 재배열이 있는 것으로 확인되었고 그 중 TERT 프로모터 변이가 동반되어 있는 경우는 한 명도 없었다. 치료 표적이 되는 유전자 재배열 중에서NTRK 유전자 재배열 (NTRK3 19.1%, NTRK1 6.7%)이 25.8%로 가장 많았고 다음으로 RET (17.9%), 그리고 ALK (7.9%) 유전자 재배열 순서로 많았다. 이는 다른 연구 들에서 보고한 빈도보다 높았으나, 무작위로 포함시킨 환자만 대상으로 분석했을 때에는 전체 유전자 재배열 40%, RET 15.6%, NTRK3 6.7%, NTRK1 4.4%, ALK 4.4%로 다른 연구들과 비슷하거나 조금 높은 빈도를 보였다. 내분비 병리학자가 조직학적 소견을 보고 선별한 44명의 환자 중 유전자 재배열은 37명 (84.1%)에서 보여 무작위 선별된 환자들의 40.0%보다 유의미하게 높았으며 (p <0.001), 특히 NTRK3의 경우 조직학적 소견을 보고 선별한 환자 군에서는 34.1%에서 발견되어 무작위 선별된 환자들의 빈도 (6.7%)보다 유의미하게 높았다 (p = 0.003). 유전자재배열은 전형적 갑상선 유두암 (classic PTC)에서 82.3%로 가장 많았고 다음으로 여포변이 유두암 (follicular variant-PTC) 환자에서 21.1%로 확인되었다. 유전자 재배열이 있는 55명의 환자들의 나이는 중앙값 41.6세 (사분위수 34.3-51.6)로 유전자 재배열이 없는 환자들에 비교하여 유의미하게 젊었다 (p<0.001). 유전자 재배열이 있는 환자들의 원발 종양의 크기는 중앙 값 1.6 cm (사분위수0.9-2.2)로 재배열이 없는 경우인 3.0 cm에 비교하여 유의미하게 작았다 (p<0.001). 하지만 육안적 및 현미경적 갑상선 외 침윤은 유전자 재배열이 있는 환자 중에서 40 명 (72.7%)에서 확인되어 유전자 재배열이 없는 경우 (38.2%)에 비교하여 유의미하게 많았다(p=0.002). 유전자 재배열이 있는 갑상선암은 경부 림프절 전이도 38 명 (69.1%)에서 보여 유의미하게 더 많았고 (p=0.003), 림프침범 (lymphatic invasion)도 49 명 (89.1%)에서 나타나서 유전자 재배열이 없는 환자들에 비해 유의미하게 많았다 (p<0.001). 44명의 pan-TRK 면역조직화학염색을 시행한 환자 44명 중, 12명은 양성, 32명은 음성으로 확인되었다. 이 검사의 NTRK 유전자 재배열 예측에 대한 민감도는 58%, 특이도는 96%, 그리고 각각 92%와 75%의 양성예측도와 음성예측도를 보였다. 결론: BRAF 유전자 돌연변이가 없는 분화갑상선암 환자에서는 비교적 많은 61.8%에서 유전자 재배열이 확인되었다. 병리 슬라이드 소견에서 다결절성 침윤, 광범위한 기질의 섬유화, 혼합된 다양한 성장양상과 다양한 정도의 핵의 이형성, 종양세포의 투명한 세포질 변화 등을 확인하고 유전자 재배열이 의심되어 선별한 환자 들의 유전자 재배열은 무작위 선별된 환자보다 유의미하게 높았으며 특히 NTRK3 유전자 재배열을 효율적으로 선별할 수 있었다. 유전자 재배열이 있는 분화 갑상선암 환자들은 재배열이 없는 환자들에 비해, 유의미하게 나이가 어렸으며, 원발 종양의 크기는 작았으나 갑상선 외 침윤과 림프절 전이는 오히려 더 많았다. TERT 프로모터 변이가 있는 경우에는 유전자 재배열을 동반한 환자는 발견되지 않았다. Pan-TRK 면역조직화학염색은 민감도는 비교적 낮고, 특이도는 높은 검사였다. 이번 연구를 통해 BRAF 유전자 돌연변이가 없는 분화갑상선암에서의 유전자 재배열의 빈도와 유전자 재배열의 있는 환자들의 임상병리학적인 특성을 확인하였다. 이를 바탕으로 앞으로 비용 효과적인 선별 검사와 진단 프로토콜을 개발하는 것은 갑상선암 환자들 특히 방사성요오드 불응성 전이 갑상선암 환자들의 개별화된 표적치료 결정에 도움이 될 것이다.