J Korean Neurosurg Soc/Volume 28/September, 1999 1312

KISEP Clinical Research J Korean Neurosurg Soc 28：：：：1312-1315, 1999

수모세포종의 Isochromosome 17q와 예후에 관한 연구*

서울대학교 의과대학 신경외과학교실, 병리학교실**

남도현·왕규창·김승기·지제근**·김연미**·조병규 = Abstract =

Medulloblastoma：：：：Does the Isochromosome 17q Influence on the Long Term Survival?

Do-Hyun Nam, M.D., Kyu-Chang Wang, M.D., Seung-Ki Kim, M.D., Je G Chi, M.D.,** Youn-Mi Kim, M.D.,** Byung-Kyu Cho, M.D.

Department of Neurosurgery and Pathology,** Seoul National University College of Medicine, Seoul, Korea

bjective：An isochromosome for the long arm of 17, i(17q), is the most frequent chromosomal abnormality in medulloblastoma, occurring in 30-60% of cases by karyotype analysis and this abnormality has been reported

to be present in cases with a shorter survival time by some authors. Moleculogenetic analysis for i(17q) was

performed to identify its influence on the long term survival.

Patients and Methods：The authors reviewed 17 children and divided them into two groups(favorable and poor outco-mes) to elucidate the influence of the i(17q) on the long term survival. Eight children with favorable outcome are in

disease-free status during the follow-up period (range：52-87 months, median：66 months). The other nine children

with poor outcome died of disease progression or recurrence and their median survival time was 13 months (range：

1-28 months). Fluorescent in situ hybridization(FISH) was used for the detection of i(17q) in 17 children.

Results：The i(17q) was detected in nine of 17 children. There was no difference in the positive rates of i(17q) between two groups.

Conclusion：The i(17q) was detected by FISH in 53% of medulloblastoma patients. Presence of the i(17q) was not a prognostic factor on the long term survival. KEY WORDS：Medulloblastoma·Isochromosome 17q·Prognosis.

서 론

수모세포종은 소아 연령기 환자의 후두개와에서 발생하는

가장 흔한 악성 종양으로 최근 수술적 치료, 방사선 치료 및

항암 화학요법의 발전으로 5년 생존율이 약 60∼70%까지

향상되었다. 하지만 방사선 치료가 불가피한 현재의 치료방

법 때문에, 특히 소아환자에서, 지능의 저하, 호르몬 결핍,

골 발육의 지연 등 심각한 후유증을 나타낸다. 이제껏 많은

연구에서 재발의 가능성이 낮은 환자에게 비교적 장기적 후

유증이 적은 치료법을 사용하고, 반대로 재발의 위험성이

높은 환자에게는 가능한 모든 치료를 하기 위한 연구를 지

속해 왔다5)7)11)12)15)20)21)23). 그러나 임상적 소견만으로는 재

발 및 예후의 판단이 힘들어, 그 예후에 따라 방사선 조사량

을 줄여보려는 시도들도 현재까지는 만족스럽지 못한 실정

이다5)7)11)12)15)20)21)23). 과거 본 교실에서 경험한 70예의 수

모세포종 환자의 임상 양상과 예후에 대한 연구결과에서도

임상적 양상, 단순한 병리학적 검사, 치료방법만으로는 그

예후나 재발 여부를 판단하기엔 어려운 점이 많았다16). 따

라서 어떤 환자에게 비교적 장기적 후유증이 적은 치료방법

을 선택해야 하는지에 대한 연구가 절실히 요구되었다.

최근 들어 이러한 어려움을, 발전된 분자유전학적 연구기

법을 통해 극복하려는 시도가 꾸준히 이루어져 왔다. 그러

나 아직까지도 이러한 방법에는 신선한 조직이나, 종양 세

포주 등이 요구되어 연구 방법상 많은 환자에서, 장기간 관

찰하여 그 예후를 예측하는 데에 제한이 있다. 따라서 본 연

OOOO

*본 논문은 서울대학교병원 ’96년도 일반연구비(04-96-011)와 ’97

년도 학술진흥재단 연구비 지원으로 이루어졌음.

남도현 · 왕규창 · 김승기 · 지제근 · 김연미 · 조병규

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구는 장기간 관찰해 온 많은 환자를 대상으로 이러한 제한

요소가 적으면서도 효과적인 연구방법을 통해 예후에 영향

을 미치는 분자생물학적인 지표를 찾고자 하는 노력의 하나

로서 파라핀 포매조직의 이용이 가능하고 수모세포종에서

흔히 발견되며 유전물질 소실과 관련된 isochromosome

17q(i(17q))에 대한 연구를 시행하였다.

연구 대상 및 방법

1. 대 상

1987년부터 1995년까지 서울대학교 어린이병원에서 조

직학적으로 수모세포종이 확진되었고 파라핀 포매조직을 통

해 연구가 가능하였던 소아 환자 17예중 3년 이내 사망한

예와 장기간(50개월 이상) 생존하고 있는 예를 나누어 이들

을 대상으로 i(17q)의 관찰여부와 예후와의 관계를 조사하

였다.

2. 연구 방법

수모세포종에서 흔히 발견되는 i(17q)의 존재여부를 알기

위하여 fluorescent in situ hybridization(FISH) 방법을 이

용하였다. 파라핀 포매 블록으로부터 4μm 두께의 조직 절편

을 얻어 유리슬라이드(Dako, Glostrup, Denmark) 위에 얹

어 탈파라핀 및 세수 과정을 거친후 70% ethanol에서 고정

하였다. 이 슬라이드를 proteinase K(0.1mg/mL)로 처리

하여 37℃ 항온수조에서 10분간, 4% paraformaldehyde

용액에서 4℃, 20분간 처리하고, 37℃에서 3분간 65%

formamide/2X standard sodium citrate(SSC)로 denature

시킨 뒤 말렸다. 이후 76℃에서 5분간 denature한 biotin-

ylated chromosome 17 alpha satellite DNA(D17Z1)

probe를 곧바로 영하 20℃ PBS(phosphate buffered sa-

line)에 2∼3초 넣어 annealing을 방지한 뒤, 슬라이드 당

2ng의 probe DNA, 10% dextran sulfate와 2X SSC를 섞

은 용액 10μL를 슬라이드에 가하고 18×18mm 크기의

glass coverslip을 덮었다. 그리고 37℃ humidified chamber

에 밤새 놔둔 뒤 45℃, 50% formamide/2X SSC에서 5분

간 세번 세척하였다. Hybrid된 것을 확인하기 위하여 FlTC-

avidin 을 37℃에서 30분간 슬라이드에 가하고 핵의 형상

을 보기 위하여 propidium iodide(1μg/mL)로 counterstain

하였다. 슬라이드 당 200∼300개 정도의 핵에서 fluore-

scent microscope로 FITC signal을 봄으로써 i(17q)를 핵

내에 duplicated fluorescent spot로 확인하였다.

각각의 결과가 각 집단 간에 차이가 있는지 확인하기 위

하여 i(17q)의 발생 여부를 Fisher’s Exact test로 검증하

였다. p<0.05일 때 유의한 차이가 있다고 판정하였다.

결 과

1. 대상 환자의 임상적 특성

생존 환자군은 모두 8명으로 4세에서 15세(평균 9.9세)

환자였으며 1997년 2월을 기준으로 모두 생존한 환자였으

며, 생존 기간의 중앙치는 66(52∼85)개월이었다. 사망환

자군은 9명으로 1세에서 13세(평균 6.3세)로 중앙 생존 기

간은 16(1∼27)개월이었다.

2. Isochromosome 17q

총 17예에서 면역형광 현미경을 통해 i(17q)를 관찰한

결과 모두 9예에서(53%) 발견할 수 있었다(Fig. 1). 장기

간 생존한 환자군 8명 중 4명에서 발견되었으며 예후가 나

빴던 환자군 9명 중 5명에서 발견되어 두 집단간에 유의한

차이를 발견하지 못하였다(Table 1).

고 찰

I(17q)는 수모세포종 환자의 40% 가량에서 보이는 가장

Table 1. Results of immunohistochemical studies on the me-dullo-blastomas. The incidence of isochromosome 17q was 53%(9/17). There was no difference in the positive rates of i(17q) between favorable and poor outcome groups

Group Isochromosome 17q(＋)

Isochromosome 17q(-) Total

Favorable outcome 4 4 8 Poor outcome 5 4 9

Fig. 1. Fluoresent microscopic study of the chromosome 17q.White arrows indicate the isochromosome 17q whichappears as a duplicated fluorescent spot. The nucleiare counterstained by propidium iodide(1000×).

수모세포종의 Isochromosome 17q와 예후에 관한 연구

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흔한 염색체 이상으로, 있는 경우 예후가 나쁘다고 알려져 있

다. 상염색체 17의 단완부(17p)에 위치한 종양억제 유전인

자인 p53(17p13.1) 유전자의 결손 내지는 변이가 수모세

포종 환자의 10% 미만에서 발견되므로 많은 연구자들은 수모

세포종뿐만 아니라 유방암이나 자궁내막암에서도 흔히 관찰

되는 염색체 이상‘i(17q)’에서 결손이 예측되는 17p 원위

부(17p13.3)에 새로운 종양 억제 인자가 있을 것으로 추측하

고 있다1-4)14)22). McDonald 등은 restriction fragmen-

tlength polymorphism analysis를 통하여 chromosome

17p의 이상과 예후와의 관계를 평가하였는데, 임상적으로

위험군에 속하지 않으나 chromosome 17p에 이상이 있는

경우가 임상적으로 위험군에 있지만 17p의 이상이 없는 경

우 보다 예후가 나쁘다고 보고하여 종양의 분자생물학적 특

성의 변화가 예후와 밀접한 관계가 있음을 시사하였다17).

실제로 17p가 결손된 세포주에 결손된 부위의 염색체를 주

었을 때 성장이 둔화된다든가, 염색체 이상이 종양의 예후에

영향을 주는 것 등은 이들의 주장에 신빙성을 더해주고 있다.

뿐만 아니라 chronic myelocytic leukemia와 acute lym-

phoblastic leukemia에서도 i(17q)가 발견되는 경우 종양

의 진행이 빠르고 치료성적이 저조하다고 보고되어 임상적

의미가 있다18)19). 그러나 실제로는 수모세포종에서 17p의

이상이 보고된 증례수보다 훨씬 많은 예에서 있을 가능성이

있는데, 이는 Vagner-Capodano 등이 동일한 종양조직에

서 FISH를 통해 세포의 interphase 때 검사한 것과 배양 후

metaphase 때 검사한 결과의 비교로 알 수 있었다. 이들이

시행한 연구 결과는 metaphase에서는 4명 중 한 명에서만

보이던 i(17q)가 FISH를 이용하면 정도의 차이는 있지만 모

든 예에서 발견되었다는 것이다22). 더욱이 아직 17p에 위치한

종양억제 인자에 대한 확립된 정설도 없는 실정이다3)8)9)10)23).

이에 본 연구자들은 가장 흔한 염색체 이상이 질병과 밀접

한 관계가 있음을 알기 위하여 염색체 17번의 alpha sate-

llite DNA(D17Z1) probe를 이용해 i(17q)의 존재를 FISH

로 interphase에서 확인하여 수모세포종 환자의 53%에서

i(17q)가 존재함을 확인하였다. 그러나 예후와는 어떠한 상관

관계도 없었다. 이는 실험 방법이 전향적 방법(prospective

study)이 아닌 이유로 조직의 고정까지의 시간과 상태를 알

수 없어 염색의 조건이 조직에 따라 많은 차이가 있기 때문으

로 해석된다. 파라핀 포매 조직에서 FISH를 이용하여 i(17q)

를 확인하면 조직학적 특성과 연관시킬 수 있어 종양의 생물

학적 특성을 보다 정확하게 판단할 수 있다는 장점이6)13)21)

있는 반면 조직의 결체 조직 정도에 따른 세포막 용해정도

의 차이 때문에 발생하는 염색 정도의 차이를 극복하는데 많

은 노력이 투자되어야하고, 재현성 혹은 i(17q) 존재 세포에

대한 정량적인 검색에 신빙성을 둘 수 없는 단점이 있었다.

향후 수모세포종의 발생기전연구는 (1) 정상세포로의 분화

과정에서 일부 성장인자나 수용체의 과다 생성이나 암유전자

의 발현으로 세포주기에 영향을 주어 특정 세포의 증식으로

나타나거나, (2) 정상 신경계의 발달 및 분화과정에 일시적

으로 필요한 세포의 증식 이후 자연 소멸되어야할 세포가 소

멸되지 않고 계속 증식하는 경우, (3) 종양억제 인자의 결손이

나 변이로 인한 세포의 증식 등으로 나누어 시행할 수 있을

것이다. 또한 보다 많은 환자에서, 최근 종양의 생성과 관계

되는 것으로 알려져 있는 bcl-2, c-erbB-2 암유전자의 발

현 및 apoptosis, p53의 발현과 세포증식능력정도와 장기적

예후와의 연관성을 규명하고자 하는 연구가 시행되어야 할

것으로 사료된다.

결 론

수모세포종에서 i(17q)의 발생 빈도는 53%로 수모 세포

종의 발생과 관련이 있을 것으로 사료되나 예후와는 관계가

없었다. 향후 수모세포종의 예후와 관련하여 c-erbB-2 on-

cogene, bcl-2, apoptosis, p53의 발현과 세포증식능력등

이 장기간 추적한 환자의 재발에 미치는 영향을 평가하여야

할 것으로 사료된다.

• 논문접수일：1999년 2월 10일 • 심사완료일：1999년 4월 23일 • 교신저자：조 병 규

110-744 서울 종로구 연건동 28번지 서울대학교 의과대학 신경외과학교실

전화：02) 760-2350, 전송：02) 744-8459

References

1) Adesina AM, Nalbantoglu J, Cavenee WK：p53 gene mutation and mdm2 gene amplification are uncommon in medullobla-stoma. Cancer Res 54：5649-5651, 1994

2) Cox D, Yuncken C, Spriggs AI：Minute chromatin bodies in malignant tumors in childhood. Lancet 2：55-58, 1965

3) Biegel JA, Burk CD, Barr FG, et al：Evidence for a 17p tumor related locus distinct from p53 in pediatric primitive neuroe-ctodermal tumors. Cancer Res 52：3391-3395, 1992

4) Bigner SH, Mark J, Friedman HS, et al：Structural chromo-somal abnormalities in human medulloblastoma. Cancer Genet Cytogenet 30：91-101, 1988

5) Bouffet E, Bernard JL, Frappaz D, et al：M4 protocol for cere-bellar medulloblastoma：supratentorial radiotherapy may not be avoided. Int J Radiat Oncol Biol Phys 24：79-85, 1992

6) Brothman AR, Watson MJ, Zhu XL, et al：Evaluation of 20

남도현 · 왕규창 · 김승기 · 지제근 · 김연미 · 조병규

J Korean Neurosurg Soc/Volume 28/September, 1999 1315

archival prostate tumor specimens by fluorescence in situ hybri-dization(FISH). Cancer Genet Cytogenet 75：40-44, 1994

7) Caputy AJ, McCullough DC, Manz HJ, et al：A review of the factors influencing the prognosis of medulloblastoma. The im-portance of cell differentiation. J Neurosurg 66：80-87, 1987

8) Chen P, Ellmore N, Weissman BE：Functional evidence for a second tumor suppressor gene on human chromosome 17. Mol Cell Biol 14：534-542, 1994

9) Cogen PH, Daneshvar L, Metzger AK, et al：Involvement of multiple chromosome 17p loci in medulloblastoma tumorig-nesis. Am J Hum Genet 50：584-589, 1992

10) Cornelis RS, van Vliet M, Vos CB：Evidence for a gene on 17p13.3, distal to TP53, as a target for allele loss in breast tu-ors without p53 mutations. Cancer Res 54：4200-4206, 1994

11) Deutsch M：Medulloblastoma：staging and treatment outco-me. Int J Radiat Oncol Biol Phys 14：1103-1107, 1988

12) Gentet JC, Bouffet E, Doz F, et al：Preirradiation chemoth-erapy including“eight drugs in 1 day” regimen and high-dose methotrexate in childhood medulloblastoma：results of the M7 French Cooperative Study. J Neurosurg 82：608-614, 1995

13) Gomyo Y, Andachi H, Nagao K, et al：Interphase cytogen-etics of gastric carcinoma：fluorescence in situ hybridization (FISH) applied to cells obtained from formalin-fixed para-ffinembedded tissues. Pathol Int 45(3)：227-232, 1995

14) Griffin CA, Hawkins AL, Packer RJ, et al：Chromosomal ab-normalities in pediatric brain tumors. Cancer Res 48：175-180, 1988

15) Halberg FE, Wara WM, Fippin LF, et al：Low-dose radiation therapy for medulloblastoma. Int J Radiat Oncol Biol Phys 20：651-654, 1991

16) Lee JI, Wang KC, Ji JG, et al：Immunohistochmical study of medulloblastomas and cerebral primitive neuroectodermal tumors. J Korean Neurosurg Soc 24：857-863, 1995

17) McDonald JD, Daneshvar L, Willert JR, et al：Physical map-ing of chromosome 17p13.3 in the region of a putative tumor suppressor gene important in medulloblastoma. Genomics 23：229-232, 1994

18) Misawa S, Taniwaki M, Abe T, et al：Monocentric and di-centric structure of an isochromosome for the long arm of chromosome 17, I(17), in blast crisis of chronic myelogenous leukemia. Acta Haematol Jpn 50：902-905, 1987

19) Pui CH, Raimondi SC, Williams DL：Isochromosome 17q in childhood acute lymphoblastic leukemia：an adverse cytog-enetic feature in association with hyperploidy? Leukemia 2：222-225, 1988

20) Schofield DE, Yunis EJ, Geyer JR, et al：DNA content and other prognostic features in childhood medulloblastoma. Can-cer 69：1307-1314, 1992

21) Sure U, Berghorn WJ, Bertalanffy H, et al：Staging, scoring and grading of medulloblastoma：a postoperative prognosis predicting system based on the cases of a single institute. Acta Neurochir Wien 132：59-65, 1995

22) Vagner-Capodano AM, Zattara-Cannoni H：Detection of i (17q) chromosome by fluorescent in situ hybridization (FISH) with interphase nuclei in medulloblastoma. Cancer Genet Cytogenet 78：1-6, 1994

23) Wara WM, Le QT, Sneed PK, et al：Pattern of recurrence of medulloblastoma after low-dose craniospinal radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 30：551-556, 1994