Loss of Heterozygosity on the Long Arm of Chromosome 21 in Non-Small Cell Lung Cancer

비소세포폐암에서 21q 이형체 소실

Background : Non-smalll lung cancer(NSCLC) develops as a result of the accumulation of multiple genetic abnormalities. Loss of heterozygosity(LOH) is one of the most frequent genetic alterations that is found in NSCLC, and the chromosomal regions that display a high rate of LOH are thought to harbor tumor suppressor genes(TSGs). This study was done to determine the frequency of LOH in 21q with the aim of identifying potential TSG loci. Method : Thirty-nine surgically resected NSCLCs were analysed. Patients peripheral lymphocytes were used as the source of the normal DNA. Five microsatellite Inarkers of 21q were used to study LOH : 21q21.1(D21S1432, and D21S1994); 21q21.2-21.3(D21S1442) ; 21q22.1(21S1445) ; and 21q22.2-22.3(D21S266). The fractional allelic loss(FAL) in a tumor was calculated as the ratio of the number of markers showing LOH to the number of informative markers. Result : LOH for at least one locus was detected in 21 of 39 tumors(53.8%). Among the 21 tumors with LOH, 5(21.8%) showed LOH at almost all informative loci. Although statistically not significant, LOH was found more frequently in squamous cell carcinomas(15 of 23, 65.2%) than in adenocarcinomas(6 of 16, 37.5%). In the squamous cell carcinomas the frequency of LOH was higher in stage II-III (80.0%) than in stage I (53.8%). The FAL value in squamous cell carcinomas($0.431{\pm}0.375$) was significantly higher than that found in adenocarcinomas($0.l92{\pm}0.276$). Conclusion : These results suggest that LOH on 21q may be involved in the development of NSCLC, and that TSG(s) that contribute to the pathogenesis of NSCLC may exist on 21q.

연구배경 : 제21번 염색체가 3개(trisomy)인 다운 증후군(Down syndrome) 에서는 폐암을 포함한 고형종양의 빈도가 일반인에 비해 유의하게 낮다. 이와 같이 디운증후군에서 폐암 위험도가 낮은 것은 여분의 21번 염색체가 존재함에 따른 유전자-용량 효과(gene-dosage effect) 때문일 가능성이 있으며 이는 폐암의 발생과정에 관여하는 종양억제유전자가 21번 염색체에 있음을 의미한다. 저자들은 21번 염색체의 종양억제 유전자 발굴을 위한 선행연구로 21번 염색체 장암의 LOH 빈도와 LOH 유 무에 따른 임상상을 비교하였다. 방 법 : 근치적 절제술을 받은 비소세포폐암 39예를 대상으로 하였다. 동결된 폐암조직과 환자의 림프구에서 DNA를 추출한 후 21q의 5개의 현미부수체 표지자를 이용하여 PCR을 시행하고 6% polyacrylamide-8M urea gel에서 전기영동 한 후 silver 염색을 하였다. LOH는 암조직의 대립유전자 signal이 림프구의 50%이하로 감소된 경우로 판정하였으며 종양의 fractional allelic loss(FAL)는 informative 표지자 수에 대한 LOH가 발견된 표지자 수의 비로 계산하였다. 결 과 : 대상환자 39예 가운데 21예(53.8%)에서 한 개 이상의 표시자에서 LOH가 관찰되었다. LOH는 편평상피세포암의 경우 23예 가운데 15예(65.2%)에서, 선암의 경우는 16예 가운데 6예(37.5%)에서 관찰되어 편평상피세포암에서 LOH의 빈도가 높은 경향이 있었다. 편평상피세포암에서 LOH 빈도는 I 기 53.8%와 II-III기 80.0%로 진행된 병기에서 높은 경향이 있었으나 통계적 유의성은 없었다. 종양에서 대립 유전자 소실의 축적 정도를 반영하는 지표인 FAL치는 편평상피세포암의 경우 0.431(${\pm}0.375$)로 선암의 0.192(${\pm}0.276$)에 비해 통계적으로 유의하게 높았다. 편평상피세포암에서 FAL치는 I 기 0.391(${\pm}0.427$)인데 비해 II-III기는 0.484(${\pm}0.310$)로 통계적 유의성은 없었으나 진행된 병기에서 높은 경향을 보였다. 결 론 : 비소세포폐암에서 21q의 LOH가 흔히 관찰되었으며 이러한 결과는 비소세포폐암의 발암과정에 관여하는 종양억제유전자가 21q에 존재할 가능성을 강력히 시사한다. 21q에 존재하는 LOH의 역할을 규명하기 위해서는 향후 보다 많은 예를 대상으로 한 연구가 필요할 것으로 생각된다.