A Study of Microsatellite Instability in Primary Small Cell Lung Cancers by Microsatellite Analysis

원발성 소세포폐암에서 Microsatellite 분석을 이용한 Microsatellite 불안정화에 대한 연구

Background: Genomic instability, which is manifested by the replication error(RER) phenotype, has been proposed for the promotion of genetic alterations necessary for carcinogenesis. Merlo et al. reported frequent microsatellite instability in primary small cell lung cancers. However, Kim et al. found that instability occurred in only 1% of the loci tested and did not resemble the replication error-positive phenotype. The significance of microsatellite instability in the tumorigenesis of small cell lung cancer as well as the relationship between microsatellite instability and its clinical prognosis was investigated in our study. Methods: Fifteen primary small cell lung cancers were chosen for this study. The DNAs extracted from paraffin-embedded tissue blocks with primary tumor and corresponding control tissue were investigated. Forty microsatellite markers on chromosome 1p, 2p, 3p, 5q, 6p, 6q, 9p, 9q, 13q, and 17p were used in the microsatellite analysis. Results: Thirteen(86.7%) of 15 tumors exhibited LOH in at least one of the tested microsatellite markers. Three of 13 tumors exhibiting LOH lost a larger area in chromosome 9p. LOH was shown in 72.7% on chromosome 2p, 40% on 3p, 50% on 5q, 46.7% on 9p, 69.2% on 13q, and 66.7% on 17p(Table 1). Nine(60%) of 15 tumors exhibited shifted bands in at least one of the tested microsatellite markers. Nine cases exhibiting shifted bands showed altered loci ranging 2.5~52.5%(mean $9.4%\pm16.19$)(Table 2). Shifted bands occurred in 5.7% (34 of 600) of the loci tested(Table 2). Nine cases with shifted bands exhibited LOH ranging between 0~83.3%, and the median survival duration of those cases was 35 weeks. Six cases without shifted bands exhibited LOH ranging between 0~83.3%, and the median survival duration of those cases was 73 weeks. There was no significant difference between median survival durations of the two groups(p=0.4712). Conclusion: Microsatellite instability as well as the inactivation of several tumor suppressor genes may play important roles in the development and progression process of tumors. However, the relationship between microsatellite instability and its clinical prognosis in primary small cell lung cancer could not be established.

연구배경: Microsatellite 돌연변이 유발유전자 표현형으로 나타나는 유전자 불안정화는 암 발생에 필요한 유전자 변이의 출현을 조장하는 것으로 알려져 있다. Merlo 등은 원발성 소세포폐암에서 빈번한 microsatellite 불안정화가 관찰됨을 보고하였으나 최근 Kim 등의 또 다른 보고에서는 검사를 시행한 loci중 오직 1%에서만 microsatellite instability가 관찰되어 상반된 결과를 보였다. 따라서 저자들은 종양 발생에 관여하는 원인을 찾는 노력의 일환으로 유전자 불안정화가 원발성 소세포폐암의 발생과 진행에 어떠한 병인적 중요성을 갖는지 확인하고, 외국의 결과와 비교하여 우리나라 환자들에서 유전적 변이의 차이점을 관찰하고자 하였으며, microsatellite 불안정화가 빈번히 관찰된다면 이를 우리나라 소세포폐암 환자들의 분자생물학적 조기 진단 및 환자의 예후 판정에도 활용할 수 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 연세대학교 의과대학 세브란스병원에서 원발성 소세포폐암으로 진단된 15 명의 남자 환자를 대상으로 하였다. 암조직과 이에 대응하는 정상 조직의 파라핀 포매 블록으로부터 DNA를 추출하였으며, 염색체 1p, 2p, 3p, 5q, 6p, 6q, 9p, 9q, 13q, 17p에 위치한 총 40개의 microsatellite markers를 이용하여 microsatellite 분석을 실시하였다. 결 과: 1) 대상 환자 15예중에서 LOH가 1개라도 관찰된 경우는 13예(86.7%) 이었다. 2) LOH가 관찰된 13예중 3예에서는 염색체 9p의 광범위한 지역에서 결손이 관찰되었다. 3) LOH는 염색체 2p에서 72.7%, 염색체 3p 40%, 염색체 5q 50%, 염색체 9p 46.7%, 염색체 13q 69.2%, 그리고 염색체 17p에서 66.7% 가 관찰되었다(Table 1). 4) 대상 환자 15예중에서 shifted bands가 1개라도 관찰된 경우는 9예(60%)이었다. 5) Shifted bands, 즉 microsatellite 불안정화를 보이는 9예중 altered loci는 2.5~52.5%( 평균 $9.4\pm16.19$)에서 관찰되었다(Table 2). 6) 검사한 총 600개 loci 중에서 shifted bands가 있는 경우는 34 loci로 5.7% 이었다(Table 2). 7) Shifted bands를 보이는 9예에서 LOH는 0~83.3% 까지 관찰되었으며, 중앙생존기간은 35주이었다. Shifted bands를 보이지 않는 6예에서 LOH는 0~83.3%까지 관찰되었으며, 중앙생존기간은 73주이었다(Table 1). 그러나 양군간의 중앙생존기간은 유의한 차이가 없었다(p=0.4712). 결 론: 원발성 소세포폐암 일부에서 여러 종양억제유전자들의 불활성화뿐 아니라 microsatellite 불안정화도 암발생에 관여하는 것으로 생각된다. 그러나 microsatellite 불안정화와 소세포폐암의 임상적 예후와의 연관성은 관찰할 수 없었다.