Correlation of Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA) Expression and S-phase Fraction, Survival Rate in Primary Non-Small Cell Lung Cancer

원발성 비소세포 폐암에서 PCNA의 발현정도와 암세포의 분열능 및 생존률과의 관계

Background : To study the prognosis of patients with lung cancer, many investigators have reported the methods to detect cell proliferation in tissues including PCNA, thymidine autoradiography, flow cytometry and Ki-67. PCNA, also known as cyclin, is a cell related nuclear protein with 36KD intranuclear polypeptide that is maximally elevated in S phase of proliferating cells. In this study, PCNA was identified by paraffin-embedding tissue using immunohistochemistry which has an advantage of simplicity and maintenance of tissue architecture. The variation of PCNA expression is known to be related with proliferating fraction, histologic type, anatomic(TNM) stage, degree of cell differentiation, S-phase fraction and survival rate. We analyzed the correlation between PCNA expression and S-phase fraction, survival. Method : To investigate expression of PCNA in primary lung cancer, we used immunohistochemical stain to paraffin-embedded sections of 57 resected primary non-small cell lung cancer specimen and the results were analyzed according to the cell type, cell differentiation, TNM stage, S-phase fraction and survival. Results : PCNA expression was divided into five group according to degree of staging(-, +, ++, +++, ++++). Squamous cell type showed high positivity than in adenocarcinoma. Nonsignificant difference related to TNM stage was noticed. Nonsignificant difference related to degree of cell differentiation was noticed. S-phase fraction was increased with advance of PCNA positivity, but it could not reach the statistic significance. The 2 year survival rate and median survival time were -50% 13 months, +75% 41.3 months, ++73% 33.6 months, +++67% 29.0 months, ++++25% 9 months with statistic significance (P<0.05, Kaplan-Meier, generalized Wilcox). Conclusion : From this study, PCNA expression was high positive in squamous cell cancer. And, there was no relationship between PCNA positivity and TNM stage, cellular differentiation or S-phase fraction. But, the patients with high positive PCNA staining showed poor survival rate than the patients with lower positive PCNA staining (p<0.05). It was concluded that PCNA immunostaining is a simple and useful method for survival prediction in paraffin embedded tissue of non-small cell lung cancer.

연구배경 : 종양세포 성장의 역동학적 성상은, 종양의 분열능을 직접적으로 반영하므로 종양의 예후 예견에 임상적 의의가 있다. PCNA는 DNA 합성에 관여하는 36KD의 핵단백질로서, 종양 조직에서 면역조직화학적 방법으로, 그 발현 정도를 계측하여 종양세포 증식정도의 반영으로서 이용하고 있다. 이에 저자들은 폐암의 조직에서 면역조직화화적 방법으로 PCNA의 세포의 분열능을 반영하는 다른 분자생물학적 인자 즉 S-주기비율과의 관계를 확인하고, PCNA의 발현정도에 따른 폐암환자들의 생존률을 검색하였다. 방 법 : 대상군은 원발성 비소세포 폐암으로 확진 받고, 외과적 절제술 후 파라핀에 보관된 57례의 폐암 조직을 사용하여 면역조직화학 염색법으로 PCNA의 암세포형, TNM 병기, 세포 분화도, S-주기 비율과 생존률과의 관계를 분석하였다. 결 과 : 본 병원에서 외과적 절제술을 시행한 57례중 남녀비는 43 : 14였고, 평균연령은 60세였다. PCNA의 발현 정도는 25%를 기준으로 하여 +, ++, +++, ++++로 구분하였다. PCNA의 발현은 편평상피암에서 선암보다 강하게 발현되었으며, TNM 병기에 따른 PCNA 발현의 차이는 없었다. 세포의 분화도에 따라서 미분화일수록 PCNA의 발현 정도는 높았으나, 유의한 차이는 없었다. S-주기 비율은 -17.9%, +18.3(${\pm}9.7$)%, ++18.6(${\pm}11.1$)%, +++19.6(${\pm}9.0$)%, ++++24.7(${\pm}8.2$)% 였으나 서로간의 유의성있는 차이는 없었다. PCNA의 발현 정도에 따른 2년 생존률과 중간 생존기간은 -50% 13.0개월, +75% 41.3개월, ++73% 33.6개월, +++67% 29.0개월, ++++25% 9개월로서 서로간에 유의한 차이를 보여주고 있다(P<0.05, Kaplan-Meier법, generalized Wilcox). 결 론 : 비소세포 폐암에서 PCNA의 발현정도는 편평상피암에서 선암보다 높았고, TNM 병기와 세포분화도에 따른 차이는 없었다. PCNA 발현정도에 따라 S-주기 비율은 증가한 듯하나 유의성은 없었다. PCNA 발현이 높을수록 2년 생존률과 중간 생존기간은 유의하게 불량하였다. 즉 결과적으로 PCNA 염색법은 비소세포폐암의 예후인자로서의 이용이 가능하리라 생각된다.