외과적 절제된 대장암 조직에서 미세혈관침범의 3차원 조직병리학적 재구성

Abstract

연구 배경 및 목적: 대장암은 한국에서 2번째로 흔한 호발암이며, 간 등의 장기로 원격전이가 발생할 경우 급격히 낮은 생존율을 보인다. 대장암의 혈관침범은 원격전이와 연관이 있으며 상피간엽이행이 기전으로 제시되고 있지만, 정확한 기전은 잘 알려져 있지 않다. 이번 연구는 조직투명화와 다중면역현광염색을 이용하여 대장암의 혈관침범과정을 3차원 조직병리학적으로 분석하고자 한다. 연구재료와 연구 방법: 서울아산병원에서 2019년부터 2020년까지 외과적 대장암 절제술을 받은 T2 카테고리 이상의 대장암 환자 조직91건 (49건의 신선동결조직과 병리검사에서 혈관침범을 확인한 42건의 포르말린고정 파라핀 포매 조직)을 대상으로 조직투명화와 cytokeratin19, desmin, CD31, e-cadherin을 이용한 다중면역형광염색을 시행한 조직을 이용하여 공초점 레이저 스캔 현미경으로 얻은 이미지를 3차원 조직병리학적으로 재구성하여 대장암의 혈관침범 양상을 파악하였다. 연구결과: 대장암의 암세포는 종양의 분화도에 따라 다양한 정도의 관선을 형성하였다. 3차원 분석에서, 총 91건의 대장암 조직 중 41건 (45%)에서 혈관침범을 확인하였다. 평균 334.0 ± 212.4 µm의 길이의 혈관침범이 3차원 재구성으로 관찰되었다. 암세포는 혈관을 향해 접근할 때 돌기를 뻗고, 여러 암세포가 줄지어 혈관으로 접근하였으며, 혈관의 평활근층을 파괴하고 내부로 들어가서 혈관 내벽을 따라 성장하고 정맥 내강을 채우는 것을 관찰하였다. 혈관밖에 있는 기질을 침범한 암세포에서 다양한 정도의 e-cadherin의 발현이 관찰되었다. 반면 혈관에 접근하고 있는 암세포에서는 e-cadherin의 발현이 유지되고, 말단부분에선 e-cadherin 발현이 소실되었고, 혈관침범 후 내벽에서 성장한 암세포에서는 다시 e-cadherin이 나타났다. 이후 혈관벽 바깥으로 나온 암세포는 관선을 형성하지 못하고 작은 덩어리 또는 단일세포로 존재하며 e-cadherin 발현이 나타나지 않았다. 이는 대장암의 혈관침범에서 상피간엽이행이 지속되지 않았음을 보여준다. 결론: 3차원 조직병리학적 재구성으로 분석한 대장암 증례의45%에서 혈관침범을 관찰하였고, 대장암의 혈관침범 과정에서 상피간엽이행이 지속적으로 유지되지 않는 것을 확인하였다. 조직투명화와 3차원적 대장암 조직병리학적 분석은 상피간엽이행 뿐 아니라 대장암의 발생, 진행, 및 전이과정에서 새로운 기전을 밝히고 임상적으로 대장암환자의 진단과 치료에서의 여러가지 다양한 미충족 요구를 해소하는데 도움이 될 수 있을 것이다.