다양한 갑상선암종에서 텔로머레이스 역전사효소 (TERT) 프로모터 돌연변이 예측인자로서의 TERT와 5-하이드록시메틸사이토신 면역조직화학의 평가

Abstract

Background Telomerase reverse transcriptase (TERT) promoter mutation is known to be associated with an aggressive clinical course in thyroid carcinomas. Therefore, the detection of TERT promoter mutation is important for proper patient management. 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) is an epigenetic marker involved in the DNA demethylation pathway, and loss of 5hmC has been observed in various tumors. Loss of 5hmC has also been reported in thyroid carcinomas and is presented as a possible predictive biomarker for TERT promoter mutation. Materials and Methods This study included 105 patients (44 patient with TERT mutant group and 61 patients in TERT wild group) with thyroid carcinoma and the presence of TERT promoter hotspot mutations was evaluated by Sanger sequencing. Immunohistochemistry (IHC) was conducted to evaluate TERT and 5hmC expression according to the TERT promoter mutation. H-scores were calculated for both of cancer lesion and its adjacent normal counterpart on the same slide in each case using an image analyzer. Results The median H-scores of TERT IHC were significantly higher in the TERT mutant group than in the TERT wild group (47.15 vs 9.80, p<0.001). The sensitivity and specificity of TERT IHC for predicting TERT promoter mutations in thyroid carcinomas were 65.9% and 65.7%, respectively. Regardless of TERT promoter mutation status, the 5hmC H-scores were markedly lower in all subtypes of thyroid carcinomas compared to the normal counterparts. Significant differences in 5hmC H-scores were observed between N0 and N1a, and between N0 and N1b in total thyroid carcinoma, but not within the papillary thyroid carcinoma subgroup. Conclusion TERT IHC showed higher expression levels in thyroid carcinomas with TERT promoter mutations than those without mutations, albeit with some difficulties in the proper interpretation. Additionally, the expression of 5hmC IHC was reduced in various thyroid carcinomas regardless of the status of TERT promoter mutations. Comprehensive futher studies are required to elucidate the predictive role of 5hmC IHC as a promising prognostic marker in various thyroid carcinomas. Keywords : Thyroid carcinoma, Immunohistochemistry, Image analysis, TERT promoter mutation, 5-hydroxymethylcytosine|배경 : 텔로머레이스 역전사효소 (TERT) 프로모터 돌연변이는 갑상선암종의 나쁜 예후와 관련되어 있다. 따라서 TERT 프로모터 돌연변이의 유무를 파악하 는 것은 환자의 적절한 치료와 관리를 위해 중요하다. 5-하이드록시메틸사이토 신 (5hmC) 은 DNA 비메틸화 경로에 관여하는 유전자 조절 인자이며, 다양한 종양에서 5hmC의 감소가 관찰되었다. 갑상선암종에서도 5hmC의 감소가 보고 되었으며, 5hmC가 TERT 프로모터 돌연변이를 예측할 수 있는 바이오마커로서 제시되었다. 방법 : 총 105명의 갑상선암종 환자(44명의 TERT 돌연변이 그룹, 61명의 TERT 야생형 그룹)가 포함되었으며, TERT 프로모터 호발 부위 돌연변이에 대한 정보는 Sanger 염기서열 분석을 통해 평가되었다. TERT와 5hmC의 발현 을 평가하기 위해 면역조직화학 염색을 수행하였고, 디지털 이미지 분석을 사용 하여 각 종양에서 병변과 그 주변의 정상 부분 모두에 대한 H-점수를 계산하 였다. 결과 : TERT 면역염색의 H-점수 중앙값은 TERT 돌연변이 그룹에서 TERT 야생형 그룹보다 유의하게 높았다 (47.15 vs 9.80, p〈0.001). 갑상선암종에서 TERT 프로모터 돌연변이에 대한 TERT 면역염색의 민감도와 특이도는 각각 65.9%와 65.7%였다. TERT 프로모터 돌변연이의 유무와 관계없이 모든 갑상선 암종 하위 그룹에서 5hmC 면역염색의 H-점수는 정상 대조군에 비해 현저하게 낮았다. 전체 갑상선암종에서는 N0와 N1a 그룹, 그리고 N0과 N1b 그룹 사이의 5hmC H-점수에 유의한 차이가 관찰되었지만, 갑상선유두암 그룹 내에서는 유 의한 차이를 보이지 않았다. 결론 : TERT 면역조직화학 염색에서 TERT 프로모터 돌연변이가 있는 갑상선 암종이 돌연변이가 없는 그룹에 비해 더 높은 발현 수준을 나타냈지만 이에는 적절한 해석의 어려움이 동반된다. 또한, 다양한 갑상선암종에서 5hmC 면역조 직화학 염색의 발현은 감소했다. TERT 프로모터 돌연변이의 유무는 갑상선암 종에서 5hmC 발현과 상관관계는 없었지만, 갑상선암종의 예후를 예측하는 유망 한 마커로서의 5hmC 면역조직화학 염색의 역할은 향후 큰 규모의 연구를 통해 규명되어야 할 것으로 생각된다. 중심단어 : 갑상선암종, 면역조직화학, 이미지 분석, TERT 프로모터 돌연변 이, 5-하이드록시메틸사이토신