BRAF 유전자 변이 검사를 통하여 갑상선 유두암의 조기 진단

 

 

갑상선유두암 진단을 위한 BRAF 유전자 (BRAF) 검사

 BRAF Gene Major Mutation

BRAF 유전자는 여러가지 암의 발생과 관련된 암유전자의 일종으로 특히 papillary thyroid cancer의 50% 이상에서 이 유전자의 돌연변이가 발견된다. BRAF 돌연변이는 extra nodal invasion, lymph node metastasis, local recurrence 등과 관련된 것으로 보고되어 불량한 예후인자이므로 외과적 수술 방법의 결정 및 내과적 치료 정도를 판단할 수 있는 중요한 요인이 된다. BRAF 유전자에서는 40 개 이상의 돌연변이가 보고되고 있으나 15번 exon의 V600E 돌연변이가 95% 이상을 차지하는 것으로 알려져 있다.

본 검사는 BRAF 유전자의 가장 흔한 V600E를 비롯한 15번 exon의 돌연변이를 확인하는 검사로서, papillary thyroid cancer의 정확한 진단과 예후 판단.

갑상선 유두암에 흔히 존재하는 BRAF 유전자 돌연변이 (V600E) 검사 제품
Seeplex® BRAF ACE Detection은 갑상선 조직이나 세침흡인 세포 검사를 통해 얻은 환자의 세포 검체에서 BRAF 유전자 변이 (V600E) 를 검사하는 제품으로서 agarose gel electrophoresis 또는 auto- capillary electrophoresis 장비와 접목하여 사용이 가능합니다. 현재, 세침흡인세포검사 (fine needle aspiration cytology)법은 갑 상선 결절 수술 전에 악성(암) 혹은 양성 여부 감별 진단을 위하여 가장 유용하게 쓰이는 검사법입니다. 이 검사법은 안전하고 경제적 이며 여러번 반복 시행이 가능하고 갑상선염 등 많은 양성결절의 불필요한 수술을 줄일 수 있도록 해줍니다.그러나 시행자의 숙련도,
판독자의 능력에 따라 정확도가 좌우되어 흡인세포검사상 양성 결절로 진단되었으나 조직 검사상 악성 결절로 진단되어 위음성 진단을 초래할 수 있는 문제점을 안고 있습니다. 최근 갑상선 유두암 (papillary thyroid cancer)에서 BRAF 유전자의 돌연변이가 흔하게 나타 난다는 것이 확인되면서 BRAF 유전자가 분자진단을 위한 새로운 바이오마커로 인식되고 있습니다. Seeplex® BRAF ACE Detection은 DPOTM 기술을 이용한 Multiplex PCR법을 통하여 갑상선 유두암에서 가장 흔한 유전적 이상인 B-Raf 유전자 변이의 존재를 확인할 수 있는 제품으로 갑상선 유두암 환자의 조기 진단 및 선별검사 (Screening test) 를 더욱 정확하게 검사할 수 있도록 도와드립니다.
갑상선 결절과 암 갑상선은 목부분에 어른 엄지 손가락만한 크기로 좌, 우에 하나씩 있는 내분비기관으로서 갑상선 호르몬을 분비합니다. 갑상선 호르몬은 태아와 신생아의 뇌와 뼈의 성장 발달에 도움 을 주는 역할을 하며 인체의 대사과정을 촉진하여 모든 기관의 기능을 적절하게 유지하는 중요한 역할을 합니다. 갑상선에 혹이 생긴 것을 ‘갑상선 결절' 또는 ‘갑상선 종양'이라고 하며 갑상선 결절은 양성결절과 악성결절(암)로 나뉩니다. 갑상선 결절은 매우 흔하며 이중 5-10%는 악성종양인 것으로 알려져 있습니다. 갑상선 암은 조직학적으로 갑상선 유두암 (papillary thyroid cancer)이 약 80%로 가장 많고, 갑상선 여포암 (follicular thyroid cancer)이 15 %, 갑상선 미분화암 (anaplastic thyroid cancer)과 갑상선 수질암 (medullary thyroid cancer)이 각각 2%, 3%의 빈도를 나타냅니다. 갑상선 유두암에서 BRAF 유전자 변이 검사의 중요성 BRAF (B-type Raf Kinase)는 세포의 성장과 분화, 사멸에 관여하는 RAS-> RAF-> MEK -> MAP kinase 신호경로의 중요한 인자입니다 (그림 1 참조). BRAF V600E 돌연변이는 이 유전자가 항상 활성을 갖도록하여 결과적으로 갑상선 세포가 끊임없이 분열하고 자라서 종양으로 발전하게 됩니다1). BRAF mutation에는 exon 11과 15에서 변이가 있는 것으로 알려져 있으나 갑상선 유두암에서는 exon 11의 변이는 없는 것으로 보고되고 있습니다. 모든 BRAF 유전자 변이 중 80%는 missense mutation인 V600E이며, 갑상선 유두암에서 29-69% (대개 45-50%) 정도의 빈도로 보고 되고 있습니다1)2) (표 1 참조). BRAF 유전자 변이는 갑상선 유두암, 갑상선 미분화암 외 흑색종 (melanoma), 결장암 (colon cancer), 신경교종 (gliomas), 폐암에서도 발견됩니다. 1) Wojciechowska K andLewinski A: BRAF Mutations in Papillary Thyroid Carcinoma, Endocrine Regulations Vol. 40, 129-138, 2006. 2) Xing et al., Detection of BRAF Mutation on ine Needle Aspiration Biopsy Specimens: New Diagnostic Tool for Papillary Thyroid Cancer, J Clin Endicrinol Metab, June 2004, 89(6):2867-2872. 그림 1. 갑상선 암에서 RAS-RAF-MEK pathway의 활성화 Constitutive activation via gene mutations or rearrangements in RET, RAS and BRAF (highlighted in red) are the principal initiator or thyroid cancer development through enhanced nuclear translocation of ERK and subsequent transcriptional regulation of target genes. Activation of this tumour initiation pathway occurs in ~70% of thyroid cancers. Activation of other pathways that cooperatively activate ERK, as well regulate other cell signaling pathways may also be involved with ERK in thyroid cancer progression. * Proteins known to be constitutively activated in thyroid cancer. Ref. AV Espinosa et al. British Journal of Cancer (2007) 96, 16-20 Minireview: Targeting BRAF in thyroid cancer. 표 1. 여러 논문에서 보고된 갑상선 유두암 (papillary)과 갑상선 미분화 암 (undifferentiated)의 BRAF mutation 발생률 Ref. Wojciechowska K andLewinski A: BRAF Mutations in Papillary Thyroid Carcinoma, Endocrine Regulations Vol. 40, 129-138, 2006.
그림 2와 표 2. 임상결과사례 (ScreenTape® System) Seeplex® BRAF ACE Detection을 이용하여 7명의 환자 시료에서 BRAF 유전자 변이 분석 결과, 세 명의 환자샘플에서 (임상시료 2, 5, 7) BRAF 유전자의 V600E 변이를 확인 하였습니다. *Seeplex® BRAF ACE Detection을 위하여 사용 가능 샘플: Thyroid tissue, Thyroid fine needle aspiration biopsy (FNAB) 그림 3과 표 3. BRAF 유전자 wild type과 mutant type 혼합시 검출 민감도 검사 Seeplex® BRAF ACE Detection은 임상샘플(wild type genomic DNA) 내 BRAF 유전자의 V600E 변이가 2%만 존재해도 정확한 검출이 가능합니다. 표4. Seeplex® BRAF ACE Detection, RFLP, Sequencing법을 이용한 민감도 비교 - Seeplex® BRAF ACE Detection과 RFLP법을 이용하여 40명의 환자 샘플 (Thyroid fine needle aspiration biopsy)을 가지고 검사한 결과: Seeplex® BRAF ACE Detection은 RFLP법에 비해 BRAF 유전자 변이가 존재하는 2명의 환자 샘플을 추가로 더 검출하였습니다. - Seeplex® BRAF ACE Detection과 Sequencing법을 이용하여 95명의 환자 샘플 (Thyroid fine needle aspiration biopsy)을 가지고 검사한 결과: Seeplex® BRAF ACE Detection은 Sequencing법에 비하여 BRAF 유전자 변이가 존재하는 7명의 환자 샘플을 추가로 더 검출 하였습니다. *본 검사에서 Seeplex® BRAF ACE Detection를 통해 추가로 검출된 환자의 cytology 검사 결과는 모두 malignant로 판명되었습니다. 특징 - BRAF 유전자 변이 검사를 통하여 갑상선 유두암의 조기 진단 가능 - DPO™ 기술 적용으로 기존의 PCR+RFLP 또는 sequencing 방법 보다 정확한 검출가능 DPOTM (NET 인증) 프라이머는 두 개의 priming 부위를 가짐으로써 target 유전자만을 특이적으로 정확하게 증폭합니다. *NET(NEW EXCELLENT TECHNOLOGY): 한국과학기술부에서 인증한 신기술 - Agarose gel 뿐만 아니라 Auto-capillary Electrophoresis 장비 적용 가능 PCR 후 밴드판독 및 분석 과정을 자동화함으로써 빠르고 쉽게 검사결과를 얻을 수 있습니다. - Contamination (오염) 방지 한번의 PCR로 contamination의 carry over 위험이 적고 8-Mop이 포함되어 PCR 결과물에 의한 오염의 위험을 줄였습니다. - 결과 해석의 오류 방지 Internal control과 Positive control을 제공합니다.