위암과 대장직장암 환자의 혈청 내 기질 금속단백분해효소와 억제인자 농도의 의의

Abstract

기질 금속단백분해효소(matrix metalloproteinase, 이하 MMP)와 금속단백분해효소 억제인자(tissue inhibitor of metalloproteinase, 이하 TIMP)는 종양의 침윤과 전이에 중요한 역할을 하는 인자로, 폐암, 유방암, 췌장암 및 자궁경부암 등에서 조직발현의 정도 및 혈청 농도와 종양의 병기, 전이 여부와의 상관관계가 밝혀지고 있다(Hidalgo et al. 2001; Wojtowicz-Praga et al. 1997). 이에 저자는 위암과 대장직장암 환자의 혈청 MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2의 농도를 측정하여, 종양의 임상병리학적 특성의 차이와 혈청 암배아성항원(carcinoembryonic antigen, 이하 CEA) 농도와의 상관관계를 분석하고, 종양표지자로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 본 연구는 2003년도 7월부터 2004년도 7월까지 이대목동병원에 방문하여 내시경과 조직검사로 확진된 위암 환자 39명과 대장 선종 환자 30명, 대장직장암 환자 46명을 대상으로 전향적으로 진행되었다. 내시경 소견과 조직병리소견, 종양의 병기 및 혈청 CEA 농도 등을 확인하였고, 환자의 혈청을 분리하여 효소면역측정법(enzyme-linked immunosorbent assay, 이하 ELISA)으로 MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2의 농도를 측정하였다. 1. 혈청 TIMP-1의 농도는 대조군, 조기 위암, 진행성 위암의 순으로 증가하였고(p=0.001), 혈청 MMP-2, MMP-9, TIMP-2의 농도는 대조군과 조기 위암, 진행성 위암 세 군 간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 2. 혈청 TIMP-1의 농도는 위암의 병기 및 병리학적 분화도가 진행할수록 증가하는 경향을 보였으나 통계적으로 유의하지는 않았고, 혈청 MMP-2, MMP-9, TIMP-2의 농도는 위암의 병기 및 병리학적 분화도에 따른 차이가 없었다. 3. 위암 환자의 혈청 TIMP-1의 농도와 혈청 CEA 농도는 통계적으로 유의한 상관관계가 있었고(rs=0.411, p=0.016), 혈청 MMP-2, MMP-9, TIMP-2의 농도와 혈청 CEA 농도는 유의한 상관관계가 없었다. 4. 혈청 MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2의 농도는 대장 선종과 대장직장암 두 군 간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 5. 혈청 MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2의 농도는 대장직장암의 병기에 따른 차이 가 없었다. 6. 혈청 MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2의 농도는 대장직장암의 병리학적 분화도에 따른 차이가 없었다. 7. 대장직장암 환자의 혈청 TIMP-1의 농도와 혈청 CEA 농도는 통계적으로 유의한 상관관계가 있었고(rs=0.484, p=0.001), 혈청 MMP-2, MMP-9, TIMP-2의 농도와 혈청 CEA 농도는 유의한 상관관계가 없었다. 결론적으로 본 연구에서는 혈청 TIMP-1의 농도와 혈청 CEA 농도의 동시 측정으로 위암 및 대장직장암을 조기 진단할 수 있는 종양표지자로서의 가능성을 보여주었다. 또한, 혈청 MMP-2, MMP-9, TIMP-2의 농도는 위암 및 대장직장암의 병기 및 병리학적 분화도에 따른 차이를 보이지 않았고, 이들의 실제 생물학적 활성도를 혈청 농도로 측정하는 것은 한계가 있을 것으로 사료된다.;Background/Aims: Matrix metalloproteinases (MMPs) and their inhibitors, tissue inhibitors of metalloproteinase (TIMPs), are important factors related to invasion and metastasis in various human cancers. There have been many investigations about serum levels of MMPs and TIMPs in gastric and colorectal cancers, but they have reported different results about the correlation with serum levels and cancer stages and prognoses. We studied whether serum levels of MMP-2, MMP-9, TIMP-1, and TIMP-2 correlated with the pathologic findings, stages, and the serum CEA levels in gastric cancer, colonic adenoma and colorectal cancer. Methods: This prospective study included 39 gastric cancer patients, 30 colonic adenoma patients, and 46 colorectal cancer patients. The serum levels of MMP-2, MMP-9, TIMP-1, and TIMP-2 were analyzed using an ELISA technique. The pathologic findings of endoscopic biopsies and operative specimens, clinicopathologic staging, serum CEA levels were also analyzed. Results: The serum levels of TIMP-1 were significantly higher in early gastric cancer and advanced gastric cancer than control group. Moreover, they tended to correlate with the pathologic differentiation and stages of gastric cancer, but the correlation was not statistically significant. And there was the significant correlation of the serum CEA levels and the serum TIMP-1 levels of gastric cancer and colorectal cancer. There were no significant differences in the serum levels of MMP-2, MMP-9, and TIMP-2 according to the pathologic findings and stages of gastric cancers and colorectal cancers. Conclusion: These results suggest that serum levels of TIMP-1 may be a good tumor marker of gastric cancer and colorectal cancer and that a simultaneous measurement of serum CEA levels and serum TIMP-1 levels may increase the probability of an early diagnosis of gastric cancer and colorectal cancer. And the serum levels of MMP-2, MMP-9, and TIMP-2 might be inadequate for representing the biologic activities of them.