고용량 항암요법 및 자가 조혈모세포 이식을 시행받은 유방암 환자에서 미세진행암 검색을 위한 Cytokeratin-19 검사의 의의 = Detection of Minimal Residual Disease with RT-PCR assay of Cytokeratin-19 from Peripheral Blood Stem Cells in Patients with Breast Cancer

국문 초록 (Abstract)

배경:1978년 악성 림프종에서 처음으로 자가골수이식이 성공적으로 수행된 후 자가골수이식이 급속도로 증가하여 최근에는 동종골수이식보다 더 많이 시술되고 있다. 이러한 자가 조혈모세포이식은 유방암 환자에서 최근 그 빈도가 증가하고 있는 추세이나 자가이식의 잠재적인 한계인 골수나 말초 조혈모세포 수집으로부터 얻은 오염된 조혈모세포의 재주입의 가능성 여지가 있다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.
최근 자가 조혈모세포이식에 따른 잔존 세포암에 대한 중요성이 증가되어져 왔고 이는 잔존 암세포를 발견할 수 있는 분자적 기술의 발전에 기인하고 있다. 유방암 환자에 있어 정상 혈액 단핵구내 유방암 세포 발견을 위해 cytokeratin-19 (CK-19) mRNA와 epithelial growth factor receptor는 민감도와 특이도가 뛰어난 표지자로 알려져 있다. 최근에 세포 특이 단백질에 대한 mRNA를 RT-PCR에 의존한 검사로서 10^(7)개의 정상세포중 최소 1개의 tumor cell을 발견할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 autograft 내의 유방암 세포의 발견을 위한 RT-PCR 방법의 민감도를 평가하고 CK-19에 대한 RT-PCR 검사 양성인 말초혈액 내 암세포의 존재와 임상양상 결과를 비교 분석하였다.
방법:1996년 9월부터 1999년 12월까지 순천향대학병원에서 입원하여 고용량 항암요법 및 자가 조혈모세포 이식을 시행받은 환자들을 대상으로 하였다. 이들 총 13명의 환자중에서 10개 이상의 림프절 양성을 보이는 고위험군 유방암 환자가 6명이었고 재발성 유방암 환자가 7명이었다. 대상환자들에게 2번의 FAC 요법이후 mobilization으로 doxorubicin, paclitaxel 및 GM-CSF를 투여하였고 전처치로는 thio-tepa, carboplatin, mitoxantrone을 사용하였다. Mobilization 이후 채취한 조혈모세포의 일부를 이용하여 CK-19에 대한 RT-PCR을 시행하였다.
결과:RT-PCR의 민감도는 유방암 세포주인 MCF-7을 이용하였을때 정상 골수세포 100만개 중 1개의 MCF-7 세포가 존재하여도 RNA가 증폭되는 결과를 얻음으로써 감수성은 1:10^(6)의 비를 보였다. CK- 19에 대한 RT-PCR 결과는 13명의 환자 중 2명에서 CK-19 양성 소견을 보임으로써 15.4%의 양성률을 보였다. 2명의 환자는 모두 재발된 유방암 환자군에 속했으며 이중 1명은 1번에서만 CK-19 양성 소견을 보였고 나머지 한명은 2번 모두 apheresis 내에 CK-19 mRNA를 포함하고 있었다. 또한 전체 생존율을 비교하였을 때 고위험군에서 2년 생존율이 52.6%, 재발된 군에서 19.1%가 관찰되었으나 PCR 양성인 2명의 재발환자는 각각 4개월과 16개월째 사망하였다.
결론:고위험군과 재발된 유방암 환자에서 고용량 항암요법 및 자가조혈모세포 이식은 비교적 안전하며 잠재적 이득이 있는 치료법이다. 유방암 환자의 말초혈액 조혈모세포 내에 미세 잔존암 여부를 확인 위해 시행한 cytokeratin-19에 대한 RT-PCR은 특이도와 민감도가 뛰어난 검사이며 말초혈액 조혈모세포 내 잔존 암세포의 존재는 무병 생존률이나 전체 생존율을 감소시키는 경향을 보여 향후 유방암에서 조혈모세포이식을 시행할 때 잔존 암세포의 검색을 시행할 필요가 있을 것으로 생각되며 채집된 조혈모세포 내에 오염되어 있는 암세포의 제거 방법의 개발이 필요할 것으로 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Background:Breast cancer is a chemosensitive tumor and dose intensification might improve the disease-free survival and cure rates in high risk and relapsed breast cancer patients with poor prognosis. Autologous peripheral blood stem cells (PBSCs) provide accelerated hematopoietic recovery after myeloablative and myelosuppressive chemotherapy. The appreciation of the importance of minimal residual disease has been associated with a dramatic increase in reports describing application of technology to detect minimal disease, especially molecular techniques based primarily on the polymerase chain reaction. Cytokeratin-19 mRNA and epithelial growth factor receptor mRNA were shown to be highly specific and sensitive markers for the detection of breast cancer cells within normal peripheral blood mononuclear cells. The purpose of this study is to establish a sensitivity of RT-PCR assays for the detection of breast cancer cells within autografts and to evaluate the correlation between clinical outcome and the presense of tumor cells in PBSCs that positively reacted to RT-PCR assays.
Methods:A cytokeratin-19 (CK-19) specific-nested RT-PCR assay was developed andoptimized by using limited dilutions of the MCF-7 breast cancer line mixed with normal bone marrow cells. The optimized assay was then used to examine PBPCs samples obtained from 13 patients with high risk and relapsed breast cancer.
Results: In the sensitivity, CK-19 expressing tumor cells were detected in the mixture of 10 MCF-7 cells in 10^(7) normal bone marrow cells. Two patients of 13 (15.4%) scored positive to CK-19 in PBSCs with breast cancer, indicating minimal residual disease. Two patients with relapsed breast cancer with positive of CK-19 were died at 4 and 16 months after PBSCT.
Conclusion: RT-PCR of cytokeratin-19 assay is a sensitive, specific and rapid method for the detection of minimal residual cancer cells within PBSCs in breast cancer patients. The presence of minimal residual tumor in PBSCs was trending toward short median disease-free survival and overall survival and this assay can be used for detection of cancer cells in harvested PBSCs in breast cancer patients with high dose therapy with autologous PBSCT.