부신 크롬친화세포종의 임상 및 병리조직학적 고찰
Clinical and Histopathological Study of Pheochromocytoma Arising in the Adrenal Gland
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Abstract
목적:
크롬친화세포종은 양성 또는 악성 여부에 따라 치료 및 예후에 큰 차이가 있어 악성의 가능성을 식별하는 것이 중요하지만 생검 검체의 병리학적 소견만으로 악성을 진단하기 어렵다. 본 연구자는 충남대학교병원 병리과에서 진단된 크롬친화세포종 33예에 대한 H&E 염색 슬라이드를 대상으로 Thompson 및 Kimura의 기준에 의한 scoring scale 및 Ki-67와 heat shock proein (Hsp) 90 면역조직화학 염색을 실시하여 크롬친화세포종에 대해 임상병리학적으로 고찰해 보고자 한다.
방법:
1998년 1월부터 2009년 8월 사이 충남대학교병원에서 수술 후 병리과에서 부신 크롬친화세포종으로 진단된 35예 중 33증례를 연구 대상으로 임상적 특징에 대해 고찰하였다. 양성 및 악성으로 진단된 각 증례의 슬라이드를 병리전문의가 판독하여 Thompson 및 Kimura에 의한 scoring scale을 산정하고, Ki-67 및 Hsp90에 대한 면역조직화학 염색 결과를 2004년 WHO 기준에 의한 양성 및 악성 진단 결과와 어떤 관계가 있는지 알아보고자 하였다.
결과:
본 증례에서 크롬친화세포종에서 고혈압이 가장 흔한 증상이었다. 다른 종양과 동반된 경우는 갑상선 수질암종 1예, 갑상선 유두암종 1예, 진행성 위암종 1예 및 신경섬유종증 1예가 있었다. 33예에 대해 각각 Thompson score의 평균은 악성군 10, 양성군 3.67이었고, Kimura score의 평균은 악성군 5, 양성군 2.17이었다. Ki-67 발현율 평균은 악성군 10.44, 양성군 5.77이었다. 또한 악성군 3예와 양성군 중 3예에 대한 HSP-90 면역조직화학염색 결과 악성군에서 세포질에 강한 발현을 보였으나, 양성군에서는 음성 발현을 보였다.
결론:
악성 부신크롬친화세포종에서 Ki-67 및 Hsp90에 대한 면역조직화학 염색이 강하게 발현되었다. 부신 크롬친화세포종의 감별진단을 위해 Thompson score, Kimura score와 함께 수술 전 생검에서 Ki-67이나 Hsp90 면역조직화학 염색을 실시하면 도움이 될 수 있을 것으로 생각한다.
Trans Abstract
Background/Aims:
The diagnosis and prognosis of malignant pheochromocytoma are important. Other than distant metastasis, the pathology is insufficient to diagnose malignant versus benign pheochromocytoma.
Methods:
We analyzed 33 pheochromocytoma cases using the histological grade on the Thompson and Kimura scales. We compared the Thompson and Kimura scores with the degree of immunohistochemical staining for Ki-67 and heat shock protein 90 (Hsp90).
Results:
The most frequent symptom was hypertension (17 cases; 51.5%) and four patients had accompanying tumors: one case each of multiple endocrine neoplasm, papillary carcinoma of the thyroid, gastric adenocarcinoma, and neurofibroma. The mean Thompson score was 3.67 in benign pheochromocytoma and 10 in malignant pheochromocytoma, and the Kimura score was 2.17 and 5, respectively. The average immunohistochemical staining for Ki-67 was 5.77 and 10.44 in benign and malignant pheochromocytoma, respectively, while Hsp90 immunohistochemical staining was positive only in the cytoplasm of malignant pheochromocytoma.
Conclusions:
Immunohistochemical staining for Ki-67 and Hsp90 was seen in malignant pheochromocytoma. The Thompson and Kimura scales and immunohistochemical results could help to differentiate benign and malignant pheochromocytoma. (Korean J Med 2012;82:60-66)
서 론
크롬친화세포종(pheochromocytoma)은 크롬친화세포로 구성되며 카테콜라민과 일부 펩티드 호르몬을 합성하고 유리하는 드문 종양이다. 크롬친화세포종의 약 85% 정도는 부신에서 발생하고 나머지는 부신외 부신경절 어느 곳에나 발생하나 주로 횡경막 하방에 호발하는 것으로 알려져 있다[1,2]. 이 종양은 대부분 산발적으로 발생하지만 10% 정도에서 가족력과 연관되어 있으며 최근 이러한 유전성 종양의 비중이 상대적으로 증가하고 있다[3,4].
임상양상은 카테콜라민 과잉에 의하여 나타나지만 매우 다양하고 비특이적이며 성별 간의 차이도 있다[5]. 주 증상으로 고혈압, 두통, 발한, 현기증, 복부 불편감, 체중 감소 등이 있다. 크롬친화세포종 환자는 주로 고혈압으로 발견되지만 정상 혈압인 경우도 있고 일반 검진상 우연히 발견되는 예도 증가하고 있다[6].
크롬친화세포종은 양성 또는 악성의 여부에 따라 치료 및 예후에 큰 차이가 있기 때문에 악성의 가능성을 식별하는 것이 중요하다. 크롬친화세포종은 대부분의 다른 종양과 달리 생검 검체의 병리학적 소견만으로 악성을 진단할 수 없다. 2004년 발표된 WHO 기준에 따르면 크롬친화세포종에서 악성은 전이가 있는 경우로 정의하며, 주위 장기나 혈관의 광범위한 부분 침윤은 포함하지 않는다[1,4]. 최근 보다 정확한 악성 크롬친화세포종의 진단을 위한 연구가 지속되고 있고 특히 분자 표지자(molecular marker)를 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다[7,8].
이제까지 크롬친화세포종을 대상으로 양성과 악성을 감별하는 병리조직학적 연구에 대한 보고는 드물다. 그래서 본 연구자는 충남대학교병원 병리과에서 진단된 크롬친화세포종 33예에 대한 H&E 염색 슬라이드를 대상으로 Thompson [9] 및 Kimura 등[10]의 기준에 의한 scoring scale 및 Ki-67와 heat shock proein (Hsp) 90 면역조직화학 염색을 실시하여 그 결과를 보고하는 바이다.
대상 및 방법
대상
1998년 1월부터 2009년 8월 사이 충남대학교병원에서 수술 후 병리과에서 부신 크롬친화세포종으로 진단된 35예 중 33증례를 연구 대상으로 하였다.
방법
각 증례의 파라핀 블록을 5 μm 두께로 박절 후 H&E 염색된 슬라이드 중 대표적인 부위를 2-3장을 선택하여 2인의 병리전문의가 판독하여 Thompson [9] (Table 1) 및 Kimura 등[10] (Table 2)에 의한 scoring scale을 산정하여 비교하였다.
Ki-67 면역 염색은 33예 중 파라핀 블록 이용이 가능한 28예를 대상으로 고전적 방법으로 실시하였고, 면역조직화학 염색 후 핵에 양성 반응(nuclear Ki-67 positivity) 정도를 광학현미경 × 200 하에서 5부위를 임의로 선정하여 수를 센 후 평균 값을 구하였다.
Hsp90 면역조직화학 염색은 악성 3예 및 양성 3예를 대상으로 서울대학교 종합 약학연구소 병리조직실에 의뢰하여 실시하였다. 즉, 파라핀 블록을 4 μm 두께로 박절하여 탈파라핀 후 100%, 95%, 80% 및 70% 알코올을 통과시켰다. 그 후 0.3% 과산화수소로 peroxidase blocking 후 수세하였다. 이어 microwave Ag retrieval (0.01M citrate buffer [pH 6.0] → microwave) 후 수세하였다. 그 후 일차항체 HSP-90 (clone JPB 24, Novocastra, Newcastle, UK, 1:500)를 60분간 처리하였다. 수세 후 이차항체, alpha-Rabbit Envision (K4003; DAKO), HRP-conjugated alpha-rabbit Ig를 30분간 처리 후 수세한 후 DAB (DAKO; K3468)로 발색시켰다. 수세 후 Mayer 헤마톡실린으로 대조 염색 후 수세 및 탈수를 거친 후 봉입하여 관찰하였다.
Ki-67 및 Hsp90에 대한 면역조직화학 염색 결과를 2004년 WHO 기준에 의한 양성 및 악성 진단결과와 어떤 관계가 있는지 알아보고자 하였다.
결 과
연령 분포 및 성별 빈도
연령 분포는 14세에서 70세까지 다양하였고 평균 연령은 49.2세였다. 연령별 분포는 40대와 60대가 각각 8예(24.2%)이었고, 50대가 9예(27.3%)로 가장 많은 분포를 보였다. 성별은 남자 17예, 여자 16예로 비슷한 빈도(M:F = 1.1:0.9)를 보였다.
발생 위치 및 크기
위치는 좌측이 20예(60.6%), 우측이 12예(36.4%), 양측이 1예(3.0%)로 좌측에 발생하는 예가 많았다. 크기는 직경이 1.5 cm에서 14.5 cm까지 다양하였으나, 직경 3-6 cm 군이 21예(63.6%)로 가장 많았다. 평균 직경은 5.4 cm이었다.
임상적 특징
평균 혈압은 수축기 136.6 mmHg, 이완기 85.5 mmHg이었다. 진단 당시 고혈압으로 약물을 복용 중인 환자는 7예(21.2%)이었고, 고혈압 약물을 복용하지 않은 예 중에서 수축기 혈압 ≥ 140 mmHg 또는 이완기 혈압 ≥ 90 mm Hg인 10예를 더하여 총 17예에서 고혈압이 관찰되었다. 다른 종양과 동반된 경우는 갑상선 수질암종 1예, 갑상선 유두암종 1예, 진행성 위암종 1예 및 신경섬유종증 1예가 있었다. 증례 21의 경우 갑상샘 수질암종, 양측성 부신크롬친화세포종, 부갑상샘과증식을 동반하여 다발 내분비 종양증후군 IIa (MEN IIa)의 범주에 속하였다. 다른 동반 질환으로는 스트레스성 심근증이 1예, 당뇨병이 5예(15.2%)있었고, 그 외 B형 간염, 위궤양, 십이지장 궤양, 뇌경색 등이 있었다.
처음 수술 당시 병리조직학적 진단에서 악성은 2예가 있었고, 재발한 경우는 2예가 있었는데 이 중 1예는 간, 폐, 림프절에 전이가 있었다(증례 13). 따라서 병리조직학적으로 악성으로 확인된 예는 총 3예(9.1%)이었다(Table 3).
Comparison of the Thompson and Kimura, et al. scales and benign and malignant pheochromocytoma
Scoring scale
33예에 대한 Thompson scoring 및 Kimura scoring를 적용하여 각각 양성과 악성으로 진단된 군과 비교하였다. Thompson score의 평균은 악성군 10, 양성군 3.67이었고, Kimura score의 평균은 악성군 5, 양성군 2.17이었다(Table 3).
면역조직화학 염색
Ki-67 면역조직화학 염색 후, 악성과 양성 집단으로 나누어 점수를 비교한 결과 Ki-67 발현율 평균은 악성군 10.44, 양성군 5.77이었다. 또한 악성군 3예와 양성군 중 3예에 대한 Hsp90 면역조직화학염색 결과 악성군에서 세포질에 강한 발현을 보였으나, 양성군에서는 음성 발현을 보였다(Table 3).
고 찰
부신 크롬친화세포종은 매년 100만 명당 2-8명 정도 발생하며 고혈압 환자의 0.1%에서 동반되는 것으로 알려져 있다. 발생은 어느 연령에서나 가능하지만 진단 당시 평균 연령은 약 40세이다. 또한 크롬친화세포종은 약 10%에서 양측성, 부신 외의 위치에 발생, 악성 빈도를 보이는 10% 법칙(rule of tens)으로 그 임상적 특성이 알려져 있다.
본 연구의 결과 평균 연령은 49.2세, 성별 발생빈도는 남성 17예, 여성 16예로 비슷한 빈도를 보였는데, Ahn 등[11]이 28명의 부신 크롬친화세포종 환자를 대상으로 연구한 국내 보고와 비교해 보면 각각 평균 연령 44.8세, 남성 17예, 여성 11예로 유사성을 보였다. Noshiro 등[12]은 크롬친화세포종의 환자를 진단 연도에 따라 두 그룹으로 분류하여 분석한 결과 최근의 그룹에서 평균 발생연령이 높아졌다고 보고하였다. 발생 위치는 좌측 20예(60.6%), 우측 12예(36.4%)로 좌측에 호발하였고, 양측에 발생한 예는 1예(3.0%)로 양측성 발생빈도는 낮았다. 크기는 평균 직경 4.9 cm로 Shin 등[13]이 보고한 7.0 × 5.9 × 4.2 cm 보다는 작았다. 이는 영상의학과 진단 기술의 향상과 관계가 있을 것으로 추정된다.
고혈압으로 확진된 예가 17예(51.5%)로 부신 크롬친화세포종에서 고혈압이 각각 96%와 93%가 동반되었다는 다른 국내 보고들에 비하여 매우 낮은 빈도를 보였다[11,13]. 이는 부신의 우연종(adrenal incidentaloma) 발견율이 증가하면서 우연종에서 상대적으로 고혈압 발생률이 낮은 점과 간헐적인 고혈압이 있을 시 고혈압으로 진단되지 않는 점 등과 관련이 있을 수 있다[6].
최근에도 악성 크롬친화세포종은 10-15%까지 보고되는 반면 이의 진단은 아직도 제한점이 많다[15,16]. 크롬친화세포종에서 악성을 진단하는 병리조직학적 방법으로는 Thompson scoring, Kimura Scoring 이외에 기타 면역조직화학염색 특성을 이용한 방법 등이 제시되어 왔다[9,10].
Thompson은 100명의 크롬친화세포종 환자에서 전향적 연구를 시행하여 형태학적 특징으로 악성의 가능성을 식별할 수 있는 점수 체계를 제시하였고[9] 2004년 WHO에서도 이를 고려사항으로 제안하였다[5]. 세포수의 증가, 혈관 침입, 피막 침윤, 유사분열 정도, 괴사 등 열 두 가지의 조직학적 특성들을 조합하고 예후를 조사하여 총 4점 이상의 점수를 갖는 군을 악성 가능성을 갖는 고위험군으로 분류하였다. 그러나 15점 이상을 보인 3예 중 2예에서는 악성을 보이지 않아 점수 체계가 주관적이고 악성과의 연관성을 반영하지 못한다는 비판이 있었다. Wu 등[14]의 최근 연구에서도 Thompson scoring 기준으로 검체 슬라이드 평가 시 병리의사 간의 차이가 많고, 동일 슬라이드의 재판독 결과에서도 판독이 상이하였다고 하였다. 조직학적 소견으로 양성과 악성 감별이 어려우며 조직학적 소견과 임상경과가 상이한 경우도 있었다.
또한 Kimura는 여섯 가지 사항에 근거를 두어 점수를 측정하고 점수에 따라 고분화, 중등도 분화 및 저분화(well, moderate, poorly differentiated), 세 군으로 구분 후 각각의 5년, 10년 생존율을 보고한 새로운 점수 체계를 제안하였다[10].
최근에는 분자 표지자(molecular marker)를 이용하는 연구가 이루어지고 있다[15]. 특히 텔로메라아제(telomerase)는 인체 종양과 밀접한 연관을 갖는 효소로서 양성 크롬친화세포종에서는 거의 측정되지 않은 반면 악성에서는 상대적으로 높은 농도로 측정되었다는 보고도 있다[16]. 텔로메라아제는 리보핵산단백체(ribonucleprotein)의 복합체로 리보핵산부분(RNA component), 텔로메라아제 관련단백(telomerase associated protein, TP1), 텔로메라아제 촉매 소단위(telomerase catalytic subunit, hTERT) 그리고 열충격 단백(heat shock protein 90, Hsp90) 등으로 구성된다[7]. 이 중 hTERT의 발현과 함께 높은 텔로메라아제 활성도 또는 Ki-67 면역 염색 발현의 높은수치는 악성에 특이도를 가지며 종양의 침습성을 평가하는 데 중요한 지표이다[15].
크롬친화세포종의 악성을 평가하는 기타 다른 방법으로는 카테콜라민과 이것의 대사물의 측정하는 생화학적인 진단방법, 영상학적 진단방법 등이 있다.
본 연구에서는 총 33예에 대한 모든 병리조직 슬라이드를 각각 Thompson score와 Kimura score를 적용하여 판독한 후, 악성군과 양성군으로 나누어 각각의 점수를 비교한 결과 악성군에서 Thompson score와 Kimura score가 양성군에 비해 유의하게 높았다. 또한 Ki-67 면역조직화학 염색 역시 악성군에서 양성군에 비해 높은 점수를 보였고, 악성종양군 3예와 양성 종양군 3예를 대상으로 Hsp90 면역조직화학 염색 시 악성 종양군 3예에서만 Hsp90 양성 발현이 세포질에 강하게 나타났다.
부신 크롬친화세포종의 진단과 치료 시 양성 및 악성 감별 진단를 위해 Thompson score, Kimura score와 함께 수술 전 생검에서 Ki-67이나 Hsp90 같은 면역조직화학 염색을 실시하면 도움이 될 수 있을 것으로 생각한다. 다만 국내 및 국외 크롬친화세포종 연구에서 악성 크롬세포종의 발병률이 5% 정도로 낮은 상태로 본 연구에서 많은 악성 크롬친화세포종 증례를 얻지 못하여 진단 예견인자로서의 면역조직학적 염색의 통계적 유의성은 얻지 못하였다. 향후 더 많은 악성 부신크롬친화세포종 증례를 대한 면역조직화학 염색과 분자표지자에 대한 연구가 기대된다.