epstein-barr proliferating cell nuclear antigen의...

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836 KISEP Rhinology Korean J Otolaryngol 2000;43:836-43 비·부비동 반전성 유두종에서 인유두종 바이러스 Epstein-Barr 바이러스의 검출과 p53 단백 Proliferating Cell Nuclear Antigen 발현 가톨릭대학교 의과대학 이비인후과학교실 조진희·서병도·전범조·장한성·양명재·윤희로·노우영 Detection of Human Papillomavirus and Epstein-Barr Virus in Sinonasal Inverted Papillomas and Its Correlation with p53 and Proliferating Cell Nuclear Antigen Expression Jin Hee Cho, MD, Byung Do Suh, MD, Beom Cho Jun, MD, Han Sung Jang, MD, Myung Jae Yang, MD, He Ro Yoon, MD and Woo Young Ro, MD Department of Otolaryngology-HNS, College of Medicine, The Catholic University of Korea, Seoul, Korea ABSTRACT Background and ObjectivesSinonasal inverted papillomas are benign but topographically aggressive neoplasms that have a high recurrence rate and seem to be associated with malignancy. The etiology of inverted papilloma remains unknown, but some hypotheses suggest that nasal polyps proliferation and chronic inflammation are due to allergy or various infectious lesions. This study was to elucidate the biological characteristics and the role of human papillomavirus ( HPV) and Ebstein - Barr virus ( EBV) and the expression of p53 protein and proliferating cell nuclear antigen ( PCNA) in sinonasal inverted papi- llomas. Materials and MethodsWe examined 26 specimens from 26 individuals with normal nasal mucosae ( n= 10) and inverted papillomas ( n= 16) to determine the occurance of HPV and EBV infection and the expression of p53 protein and PCNA. ResultsOf the 16 Inverted papillomas, HPV DNA was detected in eight cases, HPV 18 was detected in two cases ( 18%) , HPV 16 and HPV 33 were both found in every case ( 6%) , HPV 6 and HPV 16 were coinfected in one case ( 6%) , and other types were found in 3 cases. HPV DNA was not detected in the normal nasal mucosae. EBV DNA was detected in 10 cases ( 62%) out of 16 inverted papillomas and in two cases ( 20%) of 10 normal nasal mocosae. The altered p53 protein expression was observed in four cases ( 25%) , and positive PCNA staining was detected in four cases ( 25%) out of 16 inverted papillo- mas. One positive PCNA staining was detected among 10 normal mucosae. The mean PC10 index was 16.0% in the inverted papillomas group and 4.1% in normal nasal mucosae group. ConclusionAn inverse correlation may exist between oncogenic HPV infection and p53 alteration in sinonasal inverted papillomas. ( Korean J Otolaryngol 2000 ; 43 : 836-43) KEY WORDSInverted papillomas·p53·Proliferating cell nuclear antigen ( PCNA) . 비·부비동에 발생하는 반전성 유두종은 양성상피종양으 로 비강내 원발성 종양의 0.5∼4%에서 나타나는 비교적 드 물지만 1)2) 임상적으로 국소침윤을 잘하고, 높은 재발율 및 악 성종양과의 연관등으로 지속적 관찰을 요하는 질환이다. 3) 양의 발생기전에 대해서는 확실히 규명되지 않고 있지만 알레 르기, 만성염증, 흡연, 환경적요인 및 바이러스 등이 원인인자 로 알려져 있다. 4-6) 최근 분자생물학의 발전으로 반전성 유 두종에서 인유두종 바이러스(이하 HPV)와 Epstein-Barr 바 이러스(이하 EBV)를 관찰할 수 있었으며 7-9) 종양의 발생 및 재발과 관련된다고 추측하고 있다. 또한 양성상피종양인 반 전성 유두종은 5∼15%정도에서 악성변화를 하기 때문에 10) 기한 두가지 종양바이러스가 양성종양이 악성으로 진행하는 과정에서 어떠한 역할을 하는지 즉 종양유전자와의 관련성에 관심이 모아졌다. 대표적 종양억제유전자인 p53 유전자는 정 상에서 세포주기의 조절인자로서 DNA 보수 및 세포고사에 논문접수일:2000년 2월 29일 / 심사완료일:2000년 6월 30일 교신저자:서병도, 150-010 서울 서초구 반포동 505 가톨릭대학교 의과대학 강남성모병원 이비인후과학교실 전화:(02) 590-1348·전송:(02) 595-1354 E-mail:[email protected]

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KISEP Rhinology Korean J Otolaryngol 2000;;;;43::::836-43

비·부비동 반전성 유두종에서 인유두종 바이러스 및 Epstein-Barr

바이러스의 검출과 p53단백 및 Proliferating Cell Nuclear

Antigen의 발현 가톨릭대학교 의과대학 이비인후과학교실

조진희·서병도·전범조·장한성·양명재·윤희로·노우영

Detection of Human Papillomavirus and Epstein-Barr Virus in Sinonasal Inverted Papillomas and Its Correlation with p53 and Proliferating Cell Nuclear Antigen Expression

Jin Hee Cho, MD, Byung Do Suh, MD, Beom Cho Jun, MD, Han Sung Jang, MD, Myung Jae Yang, MD, He Ro Yoon, MD and Woo Young Ro, MD Department of Otolaryngology-HNS, College of Medicine, The Catholic University of Korea, Seoul, Korea ABSTRACT

Background and Objectives:Sinonasal inverted papillomas are benign but topographically aggressive neoplasms that have a high recurrence rate and seem to be associated with malignancy. The etiology of inverted papilloma remains unknown, but some hypotheses suggest that nasal polyps proliferation and chronic inflammation are due to allergy or various infectious lesions. This study was to elucidate the biological characteristics and the role of human papillomavirus (HPV) and Ebstein -Barr virus (EBV) and the expression of p53 protein and proliferating cell nuclear antigen (PCNA) in sinonasal inverted papi-llomas. Materials and Methods:We examined 26 specimens from 26 individuals with normal nasal mucosae (n=10) and inverted papillomas (n=16) to determine the occurance of HPV and EBV infection and the expression of p53 protein and PCNA. Results:Of the 16 Inverted papillomas, HPV DNA was detected in eight cases, HPV 18 was detected in two cases (18%), HPV 16 and HPV 33 were both found in every case (6%), HPV 6 and HPV 16 were coinfected in one case (6%), and other types were found in 3 cases. HPV DNA was not detected in the normal nasal mucosae. EBV DNA was detected in 10 cases (62%) out of 16 inverted papillomas and in two cases (20%) of 10 normal nasal mocosae. The altered p53 protein expression was observed in four cases (25%), and positive PCNA staining was detected in four cases (25%) out of 16 inverted papillo-mas. One positive PCNA staining was detected among 10 normal mucosae. The mean PC10 index was 16.0% in the inverted papillomas group and 4.1% in normal nasal mucosae group. Conclusion:An inverse correlation may exist between oncogenic HPV infection and p53 alteration in sinonasal inverted papillomas. ((((Korean J Otolaryngol 2000;43:836-43)))) KEY WORDS:Inverted papillomas·p53·Proliferating cell nuclear antigen (PCNA).

서 론

비·부비동에 발생하는 반전성 유두종은 양성상피종양으

로 비강내 원발성 종양의 0.5∼4%에서 나타나는 비교적 드

물지만1)2) 임상적으로 국소침윤을 잘하고, 높은 재발율 및 악

성종양과의 연관등으로 지속적 관찰을 요하는 질환이다.3) 종

양의 발생기전에 대해서는 확실히 규명되지 않고 있지만 알레

르기, 만성염증, 흡연, 환경적요인 및 바이러스 등이 원인인자

로 알려져 있다.4-6) 최근 분자생물학의 발전으로 반전성 유

두종에서 인유두종 바이러스(이하 HPV)와 Epstein-Barr 바

이러스(이하 EBV)를 관찰할 수 있었으며7-9) 종양의 발생 및

재발과 관련된다고 추측하고 있다. 또한 양성상피종양인 반

전성 유두종은 5∼15%정도에서 악성변화를 하기 때문에10) 상

기한 두가지 종양바이러스가 양성종양이 악성으로 진행하는

과정에서 어떠한 역할을 하는지 즉 종양유전자와의 관련성에

관심이 모아졌다. 대표적 종양억제유전자인 p53 유전자는 정

상에서 세포주기의 조절인자로서 DNA 보수 및 세포고사에

논문접수일:2000년 2월 29일 / 심사완료일:2000년 6월 30일

교신저자:서병도, 150-010 서울 서초구 반포동 505

가톨릭대학교 의과대학 강남성모병원 이비인후과학교실

전화:(02) 590-1348·전송:(02) 595-1354

E-mail:[email protected]

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조진희 외

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관여하는데 HPV는 이러한 p53 기능을 불활성화하여 종양발

달에 기여한다고 한다.11) 예를 들어 폐암이나 식도암등은 악

성종양이 발생하는 과정에서 p53 유전자가 변이 혹은 종양 바

이러스에 의한 비활성화로 p53 유전자의 기능이 소실되어

종양발생에 관여한다고 알려져 있으며12) 최근에는 두경부암

종과의 관련성에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.

Proliferating cell nuclear antigen(이하 PCNA)은 DNA

polymerase-δ의 보조단백으로 DNA 복제와 세포증식에 관

련되며, 세포주기중 후기 G1부터 S기에 걸쳐 핵내에서 PCNA

발현율이 높다는 것은 DNA 복제가 왕성하고 악성종양으로

진행할 가능성이 높아진다는 것을 의미한다. 그러므로 PC-

NA는 세포의 증식능력을 나타내는 지표로서 이용될 수 있

으며,13) 따라서 재발이 많고 빨리 자라는 반전성 유두종의 경

우 이를 이용한 증식능력의 측정이 종양바이러스에 의한 암

억제력의 저지정도를 나타내는 지표로서 이용될 것으로 생각

된다.

저자들은 반전성 유두종에서 바이러스 검출시 가장 민감

도가 높은 중합효소 연쇄반응(PCR, polymerase chain re-

action)을 이용하여 HPV DNA 및 EBV DNA를 검색함으로

써 비·부비동 반전성 유두종의 원인인자로서 HPV 및 EBV

의 역할을 알아보는 한편 종양억제자인 p53 단백과, PC-

NA가 재발 및 악성변화 등 임상진행과정에서 종양바이러스

와 어떤 상호관계를 보이는지 알아보기 위해 본 연구를 시행

하였다.

대상 및 방법

대 상

연구대상은 1993년 9월부터 1996년 3월까지 본원에서 비

·부비동의 반전성 유두종으로 진단되어 조직 검사 및 수술을

받은 16례를 대상으로 하였다. 수술시 채취한 반전성 유두종

조직은 -70℃에 신속히 냉동보관한 후 실험에 사용하였으

며 대조군으로는 알러지나 비강용종의 과거력이 없는 정상 성

인의 하비갑개 점막조직 10례를 대상으로 하였다.

반전성 유두종 환자의 성별분포는 남자12례, 여자 4례로

남녀비는 3:1로 남자에게 많았으며, 연령분포는 30세에서

75세로 50대가 6명으로 가장 많았고, 평균연령은 51.7세였

으며 대조군은 남녀 각각 5례였으며 평균연령은 30.0세였다.

방 법

DNA의 추출

DNA추출 kit(IntraGene Matrix, Bio-Rad Laboratories,

Hercules, CA)를 이용하여 -70℃에 냉동보관한 반전성 유

Table 1. Sequences of oligonucleotide primers

Primers Sequence (5’-3’) Size of amplified products(base pair)

L1 consensus primer 5’-CGT CCM ARR GGA WAC TGA TC 5’-GCM CAG GGW CAT AAY AAT GG 450

Type specific E6 primer HPV 6 140 5’-AGA CCA GTT GTG CAA GAC GTT TAA-3’ 163 163 263 402 5’-GCA CGT CTA AGA TGT CTT GTT TAG-3’ 379 379

HPV 11 130 5’-AGA CCA GTT GTG CAA GAC FTT TAA-3’ 163 163 144 283 5’-AAG GGA AAG TTG TCT CFC CAC ACA-3’ 260 260

HPV 16 27 5’-AAG GGC GTA ACC GAA ATC GG-3’ 46 46 206 233 5’-CAT ATA CCT CAC GTC GCA G-3’ 215 215

HPV 18 34 5’-AAG GGC ATA ACC GAA ATA GG-3’ 53 53 419 452 5’-TTC TGC TGG ATT CAA CGG T-3’ 434 434

HPV 31 151 5’-TAA GCT CGG CAT TGG AAA TAC CCT-3’ 174 174 350 500 5’-CCT TCC TCC TAT GTT GTG GAA TCG-3’ 477 477

HPV 33 88 5’-GCA GTA AGG TAC TGC ACG ACT ATG-3’ 111 111 413 500 5’-CGA CCC CAA ATA TTA TGA AAT CGT-3 477 477

Primer for Epstein-Barr virus detection TC60 5’-CCA CAG GTA AGT GGA CTT-3’ 125 125

TC61 5’-GAC CGG TGC CTT CTT AGG-3’

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반전성 유두종에서 HPV, p53, PCNA 발현

Korean J Otolaryngol 2000;43:836-43 838

두종 조직 및 정상 비점막 조직에서 핵산을 추출하였다. 반전

성 유두종 조직 및 정상 비점막 조직 3 mg을 균질화하여, 1.5

ml소형 원침시험관에 넣고 세포용해액을 첨가하여 원심분리

한 후 상층을 깨끗이 제거하고, 1×PBS buffer 1 ml를 넣어

다시 원심분리하였다. 3차 증류수와 세포부유액을 각각 20 μ

l씩, kit 시약 IntraGene Matrix 200 μl를 넣어 56℃에서 15

∼30분간 처리하였다. 시험관 바닥에 소량의 굳혀진 조직이

풀어질 만큼 vortex로 섞어준 뒤 남아 있는 단백질의 비활

성화를 위해 100℃에서 8분간 처리하고 재부유시킨 후 원심

분리하여 상층액 5 μl를 PCR에 이용하였다.

인유두종 바이러스의 중합효소 연쇄반응

HPV DNA의 증폭은 Manos 등14)이 고안한 L1 open re-

ading frame 중 450 base pairs(이하 bp)를 증폭할 수 있는

L1 consensus primer를 이용하였다(Table 1). HPV DNA

가 증폭된 경우에는 HPV 6, 11, 16, 18, 31, 33의 아형을 알

아보기 위하여 263 bp를 증폭할 수 있는 HPV 6 E6 primer,

144 bp를 증폭할 수 있는 HPV 11 E6 pimer, 350 bp를 증

폭할 수 있는 HPV 31 E6 primer, 413 bp를 증폭할 수 있

는 HPV 33 E6 primer(Maxim Biotech, Inc., Sanfrancisco,

CA.)와 206 bp를 증폭할 수 있는 HPV 16 E6 primer, 419

bp를 증폭할 수 있는 HPV 18 E6 primer(한국생명공학 연

구소, Korea)를 PCR에 이용하였다(Table 1). PCR은 정상

또는 종양조직에서 추출된 DNA 5 μl, 0.2 mM의 dNTP들,

PCR buffer 10x concerntration 10 μl, 0.5 mM의 cons-

ensus primer, 2.5 unit의 Taq polymerase(Boehringer

Manheim, Germamy)에 증류수를 섞어 총 100 μl의 양이

되도록 하였다. Thermal cycler(Perkin-Elmer, Norwalk,

Table 2. Clinicopathologic findings of the detection of HPV DNA, EBV DNA, p53 and PCNA in patients with sinonasal inverted papillomas Case

No Sex Age Involved structure

Re- currence

Operation procudure

Growth pattern

HPV type EBV p53 PCNA

1 F 58 Lt. nasal cavity maxillary sinus

- Lt. medial maxillectomy

inverted +* + - +

2 M 37 Rt. nasal cavity ethmoid

+ Rt. medial inverted maxillectomy

inverted - - + -

3 M 46 Lt. nasal cavity ant. ethmoid

- Lt. medial inverted maxillectomy

inverted 16 + - +

4 M 56 Lt. nasal cavity ant. ethmoid

+ Lt. medial inverted maxillectomy

inverted 18 - + +

5 M 56 Rt. nasal cavity - Rt. medial inverted maxillectomy

inverted - + - +

6 F 57 Lt. nasal cavity sphenoid, ethmoid

+ Lt. medial inverted maxillectomy

inverted +* + - -

7 M 55 Rt. nasal cavity ethmoid

- Rt. medial inverted maxillectomy

inverted - - + -

8 M 30 Lt. nasal cavity maxillary sinus, ethmoid

- Lt. medial inverted maxillectomy

inverted 18 + - -

9 F 46 Lt. nasal cavity ethmoid

- Lt. medial inverted maxillectomy

inverted 6, 16 - - -

10 M 42 Rt. nasal cavity ethmoid, sphenoid

+ Rt. medial inverted maxillectomy

inverted - + - -

11 M 36 Lt. nasal cavity maxillary sinus, ethmoid

- Lt. medial inverted maxillectomy exophytic

inverted - + - -

12 F 68 Lt. nasal cavity, ethmoid maxillary sinus, frontal

- Lt. medial inverted maxillectomy exophytic

inverted 33 + - -

13 M 51 Rt. maxillary sinus ethmoid

- Rt. medial inverted maxillectomy

inverted - + - -

14 M 66 Lt. maxillary sinus ethmoid

+ Lt. medial inverted maxillectomy

inverted - - - -

15 M 49 Rt. nasal cavity, ethmoid maxillary sinus

+ Rt. medial inverted maxillectomy

inverted +* + - -

16 M 75 Rt. maxillary sinus ethmoid, frontal

- Rt. medial inverted maxillectomy

inverted - - + -

*HPV DNA was detected, but didn’t confirmed subtypes

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조진희 외

839

CT.)를 이용하여 94℃에서 30초, 55℃에서 30초, 72℃에서

1분간의 반응과정을 혼합한 것을 각각 사용하였다. PCR 용

액중 10 μl를 2% agarose gel(Boehringer Manheim, Ge-

rmany)에서 전기영동(80 V에서 5분, 120 V에서 45분)한 후

0.5 μl/ml 농도의 ethidium bromide(Boehringer Manh-

eim, Germany)용액으로 30분간 염색하였다. 양성결과로 나

온 검체는 HPV 6, 11, 16, 18, 31, 33 E6 primer를 이용하

여 같은 방법으로 증폭한 후 전기영동 하였으며 HPV 31은

350 bp, HPV 33은 413 bp 위치에 전기영동상이 나타나면

양성으로 판정하여 폴라로이드 사진기로 촬영하여 아형을 분

류하였다. Size marker(GIBCO, Grand Island, NY.)는 100

bp size marker를 사용하였다.

EBV의 중합효소 연쇄반응

반전성 유두종조직 및 정상 비점막 조직에서 인유두종과 같

은 방법으로 핵산을 분리하여 TC 60:senser primer, TC

61:antisenser primer를 이용하여 EBV에 대한 중합효소

연쇄반응을 하였다.

양성대조군으로는 EBV-transformed B-cell line(2D5)

에서 분리한 purified DNA를 사용하였고, 음성대조군으로

는 주형 DNA를 가하지 않고 반응을 일으켰다. 인유두종바

이러스에서와 같은 방법으로 증폭한 다음 전기영동 하였으며

125 bp 위치에 전기영동상이 나타나면 양성으로 판정하였고

이를 폴라로이드 사진기로 촬영하여 분류하였다. Size mar-

ker(Boehringer Manheim, Germany)는 50 bp size mar-

ker를 사용하였다(Table 1).

p53과 PCNA의 조직내 면역조직화학적 검색

10% 포르말린에 고정 후 파라핀에 포매되어 보관된 반전성

유두종 및 정상 비점막 조직을 4 μm의 절편으로 잘라 poly-

L-lysine 등으로 표면처리한 슬라이드에 부착시킨 후 56℃

보온기에서 30분간 항온처리하고 자일렌으로 5분간 2∼3회

탈파라핀한 후 100% 에칠알코올로 2∼3회 닦아주었다.

탈파라핀

조직은 APAAP(alkaline phosphatae anti-alkaline ph-

osphatase)를 이용한 avidine-biotin으로 염색하였다. 1차

항체는 마우스 단클론성 항체(clone DO-7, Novostra Lab.,

Ltd. Newcastle, U.K.)로서 정상형과 변이형 p53단백에 모

두 반응하는 항체를 사용하여 1:100으로 희석한 후 45℃에

서 1시간, PCNA는 마우스 PC10 단클론성 항체(clone PC10,

DAKO, Carpinteria, CA.)를 사용하여 21:50으로 희석한

후 45℃에서 30분간 항온처리시켰다. 2차항체는 biotinyla-

ted rabbit anti-mouse immunoglobulin(Vectastanin El-

ite kit, Burlingame, CA.)을 사용하였으며 45℃에서 30분

간 항온처리한 후 2∼3회 세척하고, 45℃ 검출액에서 15분

간 처리한 후 3회 세척하였다. 발색제에 45℃, 10분간 처리

후 hematoxylin으로 대조염색하여 광학현미경하에서 관찰하

였다. 광학현미경하에서 p53의 양성판정은 세포 핵안에 붉

은색의 과립이 있을 때 양성으로 판정하였으며 PCNA의 양

성도는 Woods 등15)이 고안한 PC10 index를 산출하여 평가

지표로 삼았는데 이때에 양성세포는 핵내에 면역염색된 경우

를 양성으로 하였다.

자료분석과 통계처리

자료의 유의성 검정에서 HPV와 EBV DNA의 검출 유무에

는 χ2-검정을 이용하였고, 표본수가 적은 경우에는 Fish-

Fig. 1. Photography of agarose gel electrophoresis of amplified 450 base pairs DNA (arrow) with L1 consensus primers (HPV) La-ne A:Marker (100 base pairs ladder), Lane B:positive control, Lane C:negative control, Lane D-H:examples of amplified products of patients with sinonasal inverted papillomas. D,G,Hdemonstrste the positive signal for the presence of HPV.

Fig. 2. Photography of agarose gel electrophoresis showing am-plified products of various HPV subtypes. lane A:Marker (100base pairs ladder), Lane B:amplified products of 263 base pairswith HPV 6 specific E6 primer, Lane C:206 base pairs with HPV16 specific E6 primer, Lane D:419 base pairs with HPV 18 specificE6 primer, Lane E:413 base pairs with HPV 33 specific E6 primer.

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반전성 유두종에서 HPV, p53, PCNA 발현

Korean J Otolaryngol 2000;43:836-43 840

ers exact test로 하였다. 유의성 검정에서 유의 수준을 p<

0.05 범위로 정하였다.

결 과

수술후 재발은 본원에서 완전 절제술 후 평균 30개월 추적

관찰한 16례 중 6례(38%)에서 나타났으며, 이들 환자의 반

전성 유두종 조직에서 관찰한 두종류의 종양 바이러스 HPV,

EBV 및 두가지 암관련 단백 p53, PCNA의 발현을 관찰한 결

과는 다음과 같다(Table 2).

HPV의 발현정도

반전성 유두종은 16례중 8례(50%)에서 HPV DNA가 검

출되었으며, HPV 아형에 따른 검출 빈도는 HPV 18이 2례

(18%), HPV 16과 HPV 33이 각각 1례(6%), 1례에서는

HPV 6과 HPV 16이 동시에 검출되었고, HPV 6, 11, 16, 18,

31, 33이외의 형이 3례(19%)에서 나타났다(Figs. 1 and 2,

Table 2). 반면 대조군에서는 10례 모두에서 HPV DNA가 검

출되지 않아 반전성 유두종에서 통계학적으로 유의하게 HPV

DNA가 검출됨을 알 수 있었으며(p<0.01)(Table 3), 재발

한 군이 재발하지 않은 군보다 상대적으로 HPV DNA가 높

은 빈도로 검출되었으나 통계적인 유의성은 없었다(Table 4).

EBV의 발현정도

반전성 유두종 16례중 10례(62%), 대조군 10례중 2례

(20%)에서 EBV DNA가 검출되어, HPV DNA의 경우에

서와 같이 반전성 유두종에서 통계학적으로 유의하게 EBV

DNA가 많이 검출됨을 알 수 있었으나(p<0.05)(Fig. 3, Ta-

ble 3), 재발하지 않은 군에서 EBV DNA가 재발한 군보다

높은 빈도로 검출되어 재발율과의 연관성은 찾을 수 없었다

(Table 4).

p53 단백의 면역조직학적 소견

반전성 유두종 16례중 4례(25%)에서 양성반응을 나타냈

으며, 대조군에서는 10례 모두에서 음성으로 반전성 유두종군

에서 높게 나타났으나 통계학적인 의의는 없었다(Table 5).

반전성 유두종 치료 후 재발군과 재발하지 않은 군에서 2례

씩 양성반응을 보여 두군간에 p53 단백에 대한 반응률에는

Table 3. HPV and EBV identified in sinonasal inverted papillomas and normal nasal mucosae

HPV* HPV type EBV* Total No. of cases + - 6† 11 16† 18 31 33 Others + -

Inverted papillomas 16 8(50%)‡ 8 1 0 2 2 0 1 3 10(62%)§ 6 Normal nasal mucosae 10 0(0%) 10 0 0 0 0 0 0 0 2(20%) 14 *Positive sign indicates the detection of HPV DNA and EBV DNA, except negative sign. †One case was coinfected with HPV 6 and HPV 16 ‡Comparison between sinonasal inverted papillomas and normal nasal mucosae (p<0.01) §Comparison between sinonasal inverted papillomas and normal nasal mucosae (p<0.05)

Table 4. Comparision of the detection of HPV DNA, EBV DNA, p53 and PCNA between recurrent and non-recurrent group of sin-onasal inverted papillomas No. of cases HPV DNA EBV DNA p53 PCNA

Recurrent group 6 3 (50%) 3 (50%) 2 (33%) 1 (17%) Non-recurrent group 10 2 (20%) 7 (70%) 2 (20%) 3 (30%)

Total No. 10 6 10 4 4

Fig. 3. Photography of agarose gel electrophoresis showing posi-tive control amplified with TC 60 and TC 61 primer (EBV) and am-plified products of 125 base pairs (arrow) with TC 60 and TC 61primer on lane D-K. Lane A:Marker (50 base pairs ladder), LaneB:positive control. Lane C:negative control, Lane D-K:A ex-amples of amplified products of patients with sinonasal invertedpapillomas. D,F,H,I,J demonstrste the positive signal for the pres-ence of EBV.

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조진희 외

841

차이가 없었다(Fig. 4, Table 4).

PCNA의 면역조직학적 소견

반전성 유두종 16례중 4례(25%), 대조군에서는 10례중 1

례에서 양성반응을 나타냈으며(Fig. 5), PC10 지표는 반전성

유두종군에서는 평균 16.0%, 대조군에서는 평균 4.1%로 관

찰되어 반전성 유두종군에서 높게 관찰되는 양상을 보였으

나, 자료수가 적어 통계학적 의의는 밝힐 수 없었고(Table 5),

또한 재발군과 비재발군에서 PCNA의 반응률에는 차이가 없

었다(Table 4).

고 찰

비·부비동 반전성 유두종은 종양의 상피세포가 기질내로

반전하는 양성상피종양으로 Ward16)가 처음 비유두종을 발

표하였고, 종양의 상피가 기질내로 반전한다는 조직학적 특

성을 기술한 이래 여러 가지 명칭으로 불려져왔으나 근래에

는 반전성 유두종으로 주로 불리우고 있다. 반전성 유두종은

비강내 원발성종양의 0.5∼4%로 비교적 드물게 발생하나 수

술적 치료후에도 재발율이 높고, 주위조직의 파괴를 야기하며,

악성종양과의 연관 등으로 지속적인 추적관찰이 필요한 질환

이다.

반전성 유두종 환자의 연령 및 성별분포는 40∼60세에 호

발하여 평균연령은 50세, 남성에서 많다고 알려져 있으며, 저

자의 연구에서도 50대에 많았고 평균연령는 51.7세였으며,

남녀비는 3:1이었다. 또한 반전성 유두종에서 악성 변화를

동반하는 빈도는 2∼50%로 보고되었지만 대부분 5∼15%

정도가 악성변화를 동반한다고 하며 편평상피암이 대부분이

지만 본 연구에서 조사한 16례에서는 이 형성이나 악성 변화

를 동반한 예가 없었다.

인유두종 바이러스는 호흡기와 소화기 점막조직에서 양성

및 악성 종양을 일으키는 원인 인자로 알려져 있으며 80여

종의 아형이 있고 약 8000 bp 크기의 이중쇄 DNA 바이러

스로, 상기도에 잠복감염상태로 존재하다가 여러 가지 요인

에 의해 활성화되어 종양발생에 보조적인 역할을 하는 것으

로 알려져 있다. 병소의 위치와 병변의 진행과정에 따라 인유

두종 바이러스의 다른 아형이 검출되는데, HPV 6, 11은 주

로 비현성 감염이나 후두 유두종 같은 양성질환을 유발하며,

HPV 16, 18, 31, 35, 51은 자궁경부 및 비뇨기계의 악성종

양과 연관이 있는 것으로 알려져 있다. HPV와 비·부비동 반

전성 유두종의 연관성은 HPV 16, 11, 16, 18, 57 등 여러 아

형에 대하여 연구되어져 왔는데 본 연구에서는 Manos 등14)

이 고안한 L1 consensus primer를 이용하는 PCR 방법으

로 반전성 유두종 16례중 8례(50%)에서 HPV DNA를 검

Table 5. The results of p53 and PCNA immunostaining and PC10 index in sinonasal inverted papillomas and normal nasal mucosae

p53 PCNA PC10 indx* No. of cases

+† -† +

‡ -‡ (%)

Inverted papilllomas 16 4 (25%) 12 4 (25%) 12 16.0 Normal nasal mucosae 10 0 (0%) 10 1 (10%) 9 4.1 *PC10 index was calculated the fomular, PC10 index=sum of PCNA (+) cell/sum of tumor cell ×100 †Positive sign indicates mutant p53 protein expressiom, except negative sign ‡Positive sign indicates the PCNA positivity, except negative sign

Fig. 4. Immunohistochemical staining of p53 protein with APAAP (alkaline phosphatase anti-alkaline phosphatase) method in si-nonasal inverted papilloma tissue. The positive immunoreacti-vity is localized in the nucleus (arrow), ×400.

Fig. 5. Immunohistochemical staining of proliferating cell nuclearantigen with APAAP (alkaline phosphatase anti-alkaline phosp-hatase) method in sinonasal inverted papilloma tissue. The po-sitive immunoreactivity is localized in the nucleus (arrow), ×400.

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반전성 유두종에서 HPV, p53, PCNA 발현

Korean J Otolaryngol 2000;43:836-43 842

출하였으며, 이는 Byun 등17)이 보고한 82%와는 차이를 보

였다. HPV의 여러 아형중 반전성 유두종과 관계가 있는 것으

로 알려진 HPV 6, 16, 18, 33이 나타났으며, HPV 아형에

따른 검출빈도는 HPV 18이 2례(18%), HPV 16과 HPV 33

이 각각 1례(6%)였으며, 1례에서 HPV 6과 HPV 16이 동

시에 검출되었고, HPV 6, 11, 16, 18, 31, 33 이외의 형이

3례(19%)에서 나타나, 38%의 검출빈도를 보인 Macdonald

등8)의 보고와는 비슷한 결과를 보였으나 Gaffey 등9)이 보고

한 5%의 검출과는 상이하였다. 그러나 대조군인 정상 비점막

조직에서는 전례에서 HPV DNA가 검출되지 않았다.

EBV는 herpes virus에 속하는 DNA 바이러스로서 두경

부영역이 종양 특히 비인강미분화암종, 비·부비강 미분화암

종 및 이하선 후두의 임파상피종양암종과 연관이 있다. 이 바

이러스는 광범위하게 인체감염이 되어 있어 우리나라에서도 혈

액 및 조직에서의 감염이 85.7%, 10세 이하 아동에서 EBV

에 대한 비특이적 면역글로불린이 비교적 높게 나타난다는 보

고가 있다.18) 대개는 불현성 감염이며 잠복 바이러스가 활성

화되는 것이 반전성 유두종의 발생과 관련이 있는 것으로 추

정된다. 또한 지역 및 인종적인 차이가 있는데, EBV가 관여한

다고 알려져 있는 비인강암은 백인에게는 비교적 드물지만

아시아 특히 중국인에서는 두경부종양의 16%나 되는 흔한 종

양이며, 남부 중국인이나 에스키모인에서 발생하는 타액선의

임파상피종양도 EBV와 연관된다. 반전성 유두종과 EBV의

관계를 규명하기 위한 연구는 혈청학적 검사에 의하여 viral

capsid 항원을 검출하거나, 전자현미경적으로 viron을 확인

하는 방법, 조직배양을 통해 바이러스를 동정하는 방법이 있

으나, 최근에는 분자생물학적 방법의 발달로 특정 유전자를 증

폭하는 중합효소 연쇄반응이 이용되고 있다.

저자들은 민감도가 높은 중합효소 연쇄반응을 이용하여 반

전성 유두종 16례중 10례(62%)에서 EBV DNA를 검출하

였으며 대조군의 정상 비점막 조직 10례중 2례(20%)에서

EBV DNA를 검출하여 통계학적으로 유의하게 EBV DNA가

검출됨을 알 수 있었다(p<0.05). MacDonald8)는 중합효소

연쇄반응을 이용한 반전성 유두종 조직 20례에서 EBV DNA

의 13례(65%)검출, 정상대조군 10례에서 0례(0%)의 검출

을 보고하였고 Suh 등19)도 정상 비인강조직에서 PCR을 이

용한 EBV DNA가 7례(20%)에서 검출된 것을 보고하여 저

자들과 비슷하였으나 이형성이나 악성화와의 동반이 없는 반

전성 유두종 조직 12례중 1례(8%)에서만 EBV DNA가 검출

된 Gaffey 등9)의 보고와는 상이하였다.

PV DNA와 EBV DNA의 검출빈도의 차이는 지역과 인종

적인 차이를 비롯하여 조직, 혈액 및 도말검체 등 검사재료의

선택과 PCR 혹은 동소보합결합 등 검사방법에 따라서 차이

가 있을 것으로 생각된다.

그러므로 반전성 유두종에서 중합효소 연쇄반응에 의한 HPV

DNA(50%)와 EBV DNA(62%)의 검출로 보아 종양발생

의 원인으로 이들 바이러스의 역할이 확실하지는 않지만, 상

당한 연관성을 추측하게 한다.

p53 유전자는 17번 염색체의 단완(17 p13)에 존재하는 종

양억제유전자로 p53 단백은 1979년에 발견된 핵인단백으

로 53KD의 분자량을 갖고, simian 바이러스 40(SV 40)의

거대 T항체에 결합하는 단백으로 처음 발견되었다. p53 단백

의 작용은 세포 손상시 G1-S 이행단계에서 세포주기를 지

연시켜 DNA 손상을 교정하거나 세포고사에 관여하며, DNA

손상시에 활성화되어 p53 유전자에 의해 조절되는 유전자인

WAF1/Cipl의 발현을 촉진하고 이것은 CDK, PCNA와 결합

하여 활성을 억제함으로써 DNA 합성전에 세포주기를 정지

시켜 손상된 DNA를 복구할 시간적 여유를 같게 한다. 변이

형(mutant-type) p53 단백은 반감기가 매우 길고, 대사적

으로 안정된 단백복합체를 형성하여 정상보다 많은 양이 세

포핵에 존재하게 되어 면역조직화학적 염색으로 확인할 수 있

다. 또한 p53 유전자의 작용소실은 p53 유전자의 변이 이외

에도 HPV DNA E6 종양단백과 같은 바이러스 종양단백이

정상 p53 단백과 결합하여 초래될 수 있다. HPV가 p53 유

전자의 기능소실에 관여하는 기전은 정확히 규명되지는 않았

지만 HPV가 세포내에 감염되면 바이러스에 의해 표지화된

변형유전자가 E6 및 E7 종양단백을 만들고 이중 E6 단백

은 p53 단백과 결합하여 p53을 분해시킴으로써 종양을 유발

할 것으로 생각되고 있다. 본 연구에서 p53 단백이 4례(25%)

에서 양성으로 나타났으며 정상대조군 10례에서는 나타나지

않았다. 양성소견을 보인 4례중 2례에서 치료후 재발하여 p53

유전자 변이만으로는 반전성 유두종의 재발을 설명하기에는

어려움이 있었다. 그러나 반전성 유두종 16례중 11례(69%)

에서 HPV와 p53이 함께 혹은 단독으로 표현되어, p53 단백

과 HPV 종양단백 E6와의 결합으로 유전자가 불활성화되어

반전성 유두종에서 p53변이와 HPV 사이의 역상관관계를 추

측할 수 있었다.

PCNA는 36KD의 nonhistone 핵단백, DNA polymer-

ase-δ의 보조단백으로 DNA 합상과 세포증식에 밀접하게

관련되어 있으며, 이 PCNA의 표현율을 측정하기 위해 단클

론 항체인 PC10 항체를 사용하여 반전성 유두종 16례중 4례

(25%), 대조군 10례중 1례(10%)에서 양성반응을 나타내었

으나, 두군간에 통계학적 의의는 없었다. 또한 PCNA 양성률

을 나타내는 PC10 지표는 반전성 유두종군에서는 평균 16.0%,

대조군에서는 평균 4.1%로 관찰되어 반전성 유두종군에서

높게 관찰되는 양상을 보였으나, 자료수가 적어 통계학적인

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조진희 외

843

의의는 밝힐 수 없었고, EBV DNA, p53, PCNA 서로간의 연

관성은 찾을 수 없었다.

결 론

이와 같은 결과로 미루어 HPV 및 EBV 바이러스의 검출빈

도가 정상 비점막군에 비해 반전성 유두종군에서 높아 반전

성 유두종에서의 원인인자로의 임상적 의의를 찾을 수 있었

고, 재발군에서 HPV DNA의 검출이 높게 나타나는 것으로 보

아 재발과의 연관성을 알 수 있었다. 그러나 HPV 아형에 따

른 분류, p53, PCNA에서 재발 및 악성화와의 관계는 검출빈

도가 낮아 예후인자로서의 임상적 의의를 정하기 위해서는 앞

으로 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.

중심 단어:반전성 유두종·p53·인유두종 바이러스·PCNA.

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