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악성 흉막액에서 p53과 FHIT 유전자 변이

Title
악성 흉막액에서 p53과 FHIT 유전자 변이
Other Titles
Alteration of p53 and FHIT genes in pleural effusion associated with malignancy
Authors
이진화
Issue Date
2002
Department/Major
대학원 의학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Doctor
Abstract
암은 원종양유전자와 종양억제유전자의 변화를 초래하는 다단계의 순차적 유전자 이상으로 발생하는 질병이다. 암에서 발생하는 다양한 유전자 변화를 밝혀낸 연구 성과에도 불구하고, 아직까지 암을 진단하기 위해서는 암 세포의 현미경적 확인이 필수적이다. 세포진 검사가 흉막액 중 악성 세포의 수가 1-10% 이하일 경우 진단이 어려운 데 비해, DNA는 작은 양만 있어도 PCR을 이용하여 증폭하면 10^5-10^6개의 세포 중 한 세포의 이상도 찾아낼 수 있기 때문에, 이와 같은 분자생물학적 방법이 세포진 검사를 보완하거나 대치하는 진단 도구로서 기대된다. 본 연구에서는 악성으로 진단되었거나 악성 종양과 동반된 삼출성 흉막액이면서 악성으로 추정되는 흉막액에서 DNA를 검출하여 종양억제 유전자의 돌연변이와 극소위성 표지자의 변이를 관찰함으로써 악성 흉막액의 진단을 위한 분자유전학적 방법의 유용성에 대해 평가해보고자 본 연구를 계획하였다. 악성 흉막염으로 진단되었거나 추정되는 환자 40명과 대조군인 결핵성 흉막염 환자 17명의 흉막액에서 p53과 FHIT(fragile histidine triad)의 돌연변이를 확인하기 위하여 PCR-SSCP(polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism)와 염기서열 분석을 시행하였고, 이형접합성 상실(loss of heterozygosity, LOH)과 극소위성 불안정성(microsatellite instability, MI)을 살펴보기 위하여 염색체 3p, 9p, 그리고 17p에 위치한 극소위성 표지자 D3S1234, D3S1285, D9S171, TP53을 사용하여 PCR과 전기영동 분석을 시행하였으며, 악성 흉막염으로 진단되었거나 추정되는 흉막액의 유전자 분석 결과를 흉막액의 세포진 검사 및 종양표지물질인 carcinoembryonic antigen(CEA) 측정 결과와 비교, 분석하였다. 연구 결과, p53의 돌연변이는 악성 흉막염으로 진단되었거나 추정되는 환자의 12.5%(5/40)에서 관찰하였으나 결핵성 흉막염 환자에서는 관찰되지 않았다. FHIT의 돌연변이는 악성 흉막염으로 진단되었거나 추정되는 환자의 17.5%(7/40)와 결핵성 흉막염 환자의 11.8%(2/17)에서 관찰되었다. 극소위성 표지자인 D3S1234, D3S1285, D9S171, TP53을 사용하였을 때, 악성 흉막염으로 진단되었거나 추정되는 환자에서 이형접합성 상실은 각각 25%(10/40), 12.5%(5/40), 25%(10/40), 15%(6/40)에서, 극소위성 불안정성은 각각 15%(6/40), 0%(0/40), 2.5%(1/40), 7.5%(3/40)에서 관찰되었고, 결핵성 흉막염 환자에서는 이형접합성 상실을 각각 17.6%(3/17), 5.9%(1/17), 17.6%(3/17), 5.9%(1/17)에서, 극소위성 불안정성을 각각 5.9%(1/17), 0%(0/17), 0%(0/17), 0%(0/17)에서 관찰되었다. 상기 4개의 극소위성 표지자를 사용하였을 때, 이형접합성 상실과 극소위성 불안정성을 포함하여 1개 이상의 극소위성 변이가 악성 흉막염으로 진단되었거나 추정되는 환자의 62.5%(25/40)와 결핵성 흉막염 환자의 35.3%(6/17)에서 나타났다. 악성 흉막염으로 진단되었거나 추정되는 환자 중 흉막액의 세포진 검사와 CEA 측정에서 모두 음성인 예의 80%(4/5)에서 극소위성 변이를 관찰할 수 있었다. 악성 흉막염으로 진단되었거나 추정되는 환자에서 흉막액의 세포진 검사의 양성률은 42.5%이었고 4개의 극소위성 표지자를 이용한 유전자 변이 검사의 양성률은 62.5%이었다. 이상으로 흉막액에서 종양억제유전자의 돌연변이와 극소위성 변이의 관찰하여 흉막액을 암을 진단하기 위한 유전자 분석의 검체로 사용할 수 있음을 확인하였다. 더욱이 기존의 세포진 검사가 음성인 흉막액에서 극소위성 변이의 발견은 흉막액의 유전자 분석이 악성 흉막염을 진단하는 새로운 진단 방법 또는 세포진 검사를 보완하는 도구로서의 유용성이 기대된다. 그러나, 임상적으로 악성 징후가 없는 흉막액에서 나타난 유전자 변이에 대한 연구가 필요하며, 향후 이의 임상적 활용을 위해서 감수성이 높은 암-특이적 극소위성 표지자를 선별하는 연구가 요구된다. ; Cancer is a genetic disease resulting from multiple, sequential genetic changes affecting oncogenes and tumor suppressor genes. Although cytologic examination of pleural fluid has been used as a standard method to diagnose malignant effusion, its sensitivity is still insufficient. To determine whether genetic analysis of pleural fluid can be used for the diagnosis of malignant effusion, we investigated mutation of p53 and FHIT and microsatellite alteration using pleural fluid in 40 patients with malignant effusion or exudative effusion associated with malignancy and in 17 patients with tuberculous(TB) pleurisy. 1. p53 mutations were detected in 5 patients(12.5%) with malignant effusion or exudative effusion associated with malignancy and in no case with TB pleurisy, and FHIT mutations were detected in 7 patients(17.5%) with malignant effusion or exudative effusion associated with malignancy and 2 patients(11.8%) with TB pleurisy. 2. Using four microsatellite markers, D3S1234, D3S1285, D9S171, and TP53, among patients with malignant effusion or exudative effusion associated with malignancy, loss of heterozygosity(LOH) was seen in 10(25%), 5(12.5%), 10(25%), and 6 patients(15%), respectively, and microsatellite instability(MI) was seen in 6(15%), 0(0%), 1(2.5%) and 3 patients(7.5%), respectively. Using the same markers, among patients with TB pleurisy, LOH was seen in 3(17.6%), 1(5.9%), 3(17.6%), and 1(5.9%), respectively, and MI was seen in 1(5.9%), 0(0%), 0(0%), and 0(0%), respectively. 2. Twenty-five patients(62.5%) with malignant effusion or exudative effusion associated with malignancy exhibited microsatellite alterations including LOH and/or MI in at least one marker using four markers. Moreover, in 4(80%) of 5 cases with negative cytology and no increase of carcinoembryonic antigen in pleural fluid, microsatellite alterations were identified. 3. In patients with malignant effusion or exudative effusion associated with malignancy, positivity of pleural fluid cytology was 42.5% and positivity of genetic analysis using four microsatellite markers was 62.5%. Although still limited by sensitivity and specificity, molecular diagnostic strategies could enhance the diagnostic yield of malignant pleural fluid. Therefore genetic analytic methodology have to be developed to a direction of additional or substitutive tools for the diagnosis of malignant pleural effusion in near future.
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