췌장암 진단을 위한 췌액내 telomerase 활성도 및 K-ras 유전자 돌연변이 측정의 유용성

Abstract

췌장암은 조기진단이 어려워 진단 당시 이미 주변 장기로 전이가 되어 예후가 매우 나쁜 암이나 수술적 절제가 가능한 국소암의 경우 5년 생존률이 19-50%에 이른다. 따라서 췌장암으로 조기에 진단할 수 있는 진단방법을 개발하는 것은 췌장암의 치료 및 예후 향상에 중요하다. Telomerase는 염색체 말단의 telomeric DNA에 대한 RNA 주형을 복구 하는 DNA 중합효소로서, 정상 체세포에서는 안정되어 세포 노화에 관여하는데, 비정상적으로 효소가 재활성되거나 상향 조절되면 세포 영속성을 획득하여 다양한 암종을 유발할 수 있다. K-ras 유전자 돌연변이는 대표적인 종양 유전자로 췌장암의 60-90%에서 검출되고 조기진단에 유용하다고 알려져 있다. 그러나 최근 K-ras 유전자 돌연변이가 양성 질환에서도 검출되고, 돌연변이가 동반된 양성 췌장 병변을 장기추적한 결과 악성으로 진행하지 않았다는 보고가 있어 췌장암 진단을 위한 K-ras 돌연변이 검출의 효용성에 대해 이견이 제시되고 있다. 그러므로 동일 환자에서 내시경적 역행성 췌관 조영술을 시행하여 채취한 췌액을 이용하여 telomerase 활성도와 K-ras 돌연변이를 검출하여 췌장암 진단에 유용한지 여부를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 연구 대상은 내시경적 역행성 췌관 조영술을 시행하여 췌액 채취가 가능하였던 31례로, 췌장암 12명, 만성 췌장염 11명, 췌장 질환이 동반되지 않았던 대조군 8명이었다. Telomerase 활성도는 췌액에서 telomeric repeat amplification protocol(TRAP, Oncor)을 이용하여 검출하였으며, K-ras 유전자 돌연변이는 췌액에서 DNA를 추출하여 중합효소 연쇄반응 후 염기서열을 결정하여 다음의 결과를 얻었다. 1. Telomerase 활성도는 췌장암 12례중 11례(91.7%)에서, 만성 췌장염 11례 중 2례(18.1%)에서 관찰되었고 두 군간에 유의한 차이가 있었으며(p<0.001), 대조군에서는 검출되지 않았다. 2. K-ras 돌연변이는 췌장암 12례 중 9례(75.0%)에서 양성을 보였으며, 만성 췌장염 11례 중 3례(27.3%)에서 양성을 보였고 대조군에서는 검출되지 않았다. 3. Telomerase와 K-ras 유전자 돌연변이가 동시에 검출된 경우는 췌장암 12례 중 8례(66.7%)에서 관찰되었으며 만성 췌장염과 대조군에서는 관찰되지 않았다. 4. Telomerase 활성도는 민감도 91.7%, 특이도 89.5%를 보였고 K-ras 돌연변이는 민감도 75.0%, 특이도 84.3%를 보였다. 두 검사가 동시에 양성인 경우, 민감도는 66.7%였고 특이도는 100%였다. 결론적으로 내시경적 역행성 췌관 조영술을 시행하여 채취한 췌액내 telomerase 활성도와 K-ras 돌연변이 검출은 췌장암 진단에 민감도가 높으며, 특히 두가지 검사를 병행할 경우 특이도가 높아 췌장암 조기 진단 및 만성 췌장염과 췌장암을 감별진단하는데 유용할 것으로 생각한다. ; Among patients with cancer, those with pancreatic cancer have one of the lowest 5-year survival rates. Pancreatic cancer is usually diagnosed by ultrasonography, computed tomography, endoscopic retrograde pancreatography(ERP) and cytology. However, it is sometimes difficult to distinguish benign from malignant tumors with the use of these diagnostic tools. Telomerase is an DNA polymerase that produces an RNA template complementary to (GGTTAG) repeats and is believed to be involved in the de novo synthesis of telomere onto chromosomal ends. The reactivation or up-regulation of telomerase may be concomittent with the attainment of immortality in cancer cells, and telomerase activity has been found in the majority of tumor tissues in various types of tumors examined. Mutations of the K-ras gene are more frequently detected in pancreatic carcinomas than in other cancers, constituting the most common genetic alteration in pancreatic carcinomas. Therefore, the present study was designed to determine whether the detection of telomerase activity and K-ras mutation may be a useful diagnostic tool for the diagnosis of pancreatic cancer. Telomerase and K-ras mutation were examined using pancreatic juice, collected during endoscopic retrograde pancreatography with injection of secretin. Telomerase activity was detected by telomeric repeat amplication protocol method and K-ras mutation by polymerase chain reaction and direct sequencing. The subjects consisted of 12 pancreatic cancer patients, 11 chronic pancreatitis patients, and 8 controls. Telomerase activities were found in eleven(91.7%) of twelve patients with pancreatic cancer and only in two(18.2%) of eleven patients with chronic pancreatitis. Mutant K-ras genes were detected in nine(75%) of twelve patients with pancreatic cancer and three(27.3%) of eleven patients with chronic pancreatitis. Telomerase activity and K-ras gene mutation were not found in the control group. The sensitivity and specificity of telomerase for detection of pancretic cancer were 91.7% and 89.5%, respectively. The sensitivity and specificity of K-ras point mutation were 75.0% and 84.2%, respectively. The combined measurement of telomerase activity and K-ras mutation increased the likelihood of specific diagnosis of pancreatic cancer. In conclusion, telomerase activity and K-ras mutation in pancreatic juice obtained by ERP may be useful for the diagnosis of pancreatic cancer, and combination of telomerase activity with K-ras mutation is a specific method in discriminating cancer from benign pancreatic disease.