침샘관암은 타액선 배출관의 상피세포에서 기원하는 암종으로서, Kleinsasser 등에 의해 1968년 처음 기술된 이후 1990년대에 주로 병리학자들의 임상병리적 연구들이 발표되면서 널리 알려지게 되었다[1].

2017년 WHO 분류에 따르면 침샘암은 20개의 조직아형으로 분류되고 침샘관암은 이중 하나로서 타액선에 발생하는 전체 악성종양 중 10% 내외를 차지하는 상대적으로 드문 암종이지만, 재발과 전이의 빈도가 많은 고악성도의 암종으로 알려져 있다. 침샘관암에서 외과적 절제술이 가장 일반적으로 선택되는 치료법이며 진행된 병기의 암종에 대해서는 방사선 치료나 항암화학요법을 추가로 시행하게 되지만 적극적인 치료에도 예후는 비교적 좋지 않은 것으로 알려져 있다[2].

이러한 특성들로 인해 최근 침샘관암의 치료에 다양한 방법들이 소개되고 있으며 그 중 대표적인 것이 항암면역치료이다. 침샘관암의 약 25-90%가 Human epidermal growth factor receptor type 2(HER2)를 발현한다는 사실과 유방도관암과 침샘관암의 조직학적 유사성에 근거하여 Herceptin®(trastuzumab)을 이용한 치료로 유의미한 생존율 차이를 발견한 연구도 있었으나 일부 연구에서는 Herceptin®(trastuzumab) 단독치료가 의미있게 예후를 개선시키지는 못한다고 보고하기도 했다[3-5]. 또한 HER2 음성인 환자군에 대해서 그 효과는 불분명하다.

HER2를 이용한 기존 항암면역치료 이외에 최근에는 PD-L1의 발현이 침샘암의 예후에 영향을 미친다는 사실이 보고되면서 PD-1/PD-L1 경로를 이용한 항암면역치료에 대한 관심이 증가되고 있으며 일부 연구에서는 PD-1차단항체인 nivolumab의 치료효과가 종래의 항암화학요법보다 우수하다고 보고하기도 했다[6]. 이에 따라 PD-L1을 항암면역치료를 위한 차세대 환자 선택 표지자로서 이용하려는 연구도 활발히 이루어지고 있다[7].

이에 본 연구는 침샘관암에서 HER2 발현과 PD-L1의 발현이 생존율에 미치는 영향을 분석하고 침샘관암 환자를 선별하기 위한 면역표지자로서 PD-L1의 효용성에 대해서 확인하고자 한다.

2000년부터 2016년까지 총 36명의 환자가 침샘관암으로 진단되었고 조직표본이 이용 가능한 33명의 환자를 대상으로 연구를 진행하였다. 모든 케이스에서 외과적 절제술이 시행되었고 Archived formalin-fixed, paraffin-embedded(FFPE) 표본을 확보하였다. 모든 사례의 외과적 절제술은 세브란스 병원에서 시행되었다. 임상병리적 특징에 대해서 Table 1에 제시하였다. Seventh American Joint Committee on Cancer TNM cancer classification system and the World Health Organization에 근거하여 종양 병기를 구분하였다. 추적관찰기간의 중앙값은 32개월이었고(range, 9 ~ 135 개월) 33명 환자 모두 anti HER2 치료나 androgen deprivation 치료를 시행받은 바 없었다. 이 연구는 Institutional Review Board of Severance Hospital(4-2016-1049)의 승인 하에 진행되었다.

침샘관암에서 HER2 양성 소견이 빈번하게 관찰되고 항 HER2 항암면역치료가 침샘관암의 치료로 언급된 바가 있지만 HER2 음성인 침샘관암 환자군에 대해서 항 HER2 치료법의 적용에는 모순이 있고 그 효과에도 논란이 있기 때문에 최근 다양한 면역 표지자들이 침샘관암의 치료로 고려되고 있다[3,4]. 본 연구에서는 항 HER2 치료를 받은 환자를 제외하고 시행연구를 진행하였고 HER2 양성율은 63.6%로 높게 보고되었다. 그러나 HER2 양성여부와 생존률과의 연관성은 발견되지 않았다.

최근 차세대 면역표지자로 주목받고 있는 PD-L1이 침샘관암 환자의 생존률에 미치는 영향을 분석한 결과, 본 연구에서 통계적으로 유의한 결과는 발견되지 않았다. 그러나 면역세포의 PD-L1 발현이 높은군에서 5년 생존률은 75%로, 발현이 낮은 군의 24%에 비해 양호한 경향을 보였다. 이는 두경부암 환자 402명을 대상으로 동일 기관에서 시행한 연구에서 종양침윤림프구의 PD-L1 발현이 높은 환자그룹이 높은 생존률을 보였다는 결과와 부합하는 소견이다[9].

18명의 침샘관암 환자를 대상으로 한 Sato 등의 최근 연구에서도 침샘관암에서 PD-L1이 생존율에 미치는 영향을 분석하였는데 종양세포에서 PD-L1의 발현률이 높은 그룹에서 생존율이 낮게 나타났음을 보고하였다[10].

또한 Mukaigawa 등은 총 219명의 침샘암 환자를 대상으로 PD-L1의 발현이 생존율에 미치는 영향을 조사했는데 219명의 환자 중 31명이 침샘관암 환자였고 이중 종양세포에서 PD-L1 양성을 보인 환자가 15명, 면역세포에서 PD-L1 양성을 보인 환자가 9명이었다. 이 논문에서 침샘관암 환자만을 대상으로 따로 PD-L1 양성 종양세포 비중, PD-L1 양성 면역세포 비중과 생존율의 관계를 제시하지는 않았지만 침샘암 전체 환자에서 종양세포나 면역세포의 PD-L1의 발현이 높은 경우 생존률이 낮은 것으로 보고되었다[6].

11명의 침샘관암 환자를 포함해서 총 70명의 침샘암 환자를 대상으로 PD-L1의 발현이 생존율에 미치는 영향을 분석한 Chang 등의 연구에서는 PD-L1 음성인 군에서 생존율이 높았으나 통계적으로 유의한 연관성은 관찰되지 않았고 Change 등의 연구에서는 종양세포와 면역세포에서의 발현을 따로 분류하지 않고 연구를 진행하였다[11].

침샘관암이 포함되지는 않았지만 47명의 침샘암 환자를 대상으로 한 Harada 등의 연구에서는 종양세포나 면역세포 모두에서 PD-L1을 높게 발현한 군의 생존율이 낮게 보고되었다[12].

각각의 연구마다 PD-L1의 발현율과 생존율과의 연관성 분석에 차이가 있었는데 이에 대해서 PD-L1 양성 여부를 판정하는 기준과 종양세포, 면역세포를 분류해서 PD-L1 양성 여부를 판정하는 기준이 연구마다 차이가 있고 일관된 기준이 부재되어 있다는 점을 인지하고 있어야 한다. 본 연구에서는 Kim 등의 연구와 같이 5% 이상의 PD-L1 발현을 양성인 군으로 채택하였다[9]. 침샘관암 환자를 대상으로 한 Sato 등의 연구에서는 종양세포에서는 10% 이상을 high, 1%-9%를 low, 0%를 null의 세 그룹으로 나누는 기준을 사용하였고 면역세포에서는 10% 이상을 IC3, 10% 미만 5% 이상을 IC2, 1%이상 5%미만을 IC1, 1%미만을 IC0으로 하여 4개의 군으로 분류하였다[10]. Sato 등의 연구에서는(1:200 dilution; clone E1L3N; Cell Signaling Technology, Denvers, MA) 종양세포에서 1% 이상의 PD-L1 발현율이 18개의 사례 중 9개 사례로 50%였고 면역 세포에서 5% 이상의 발현율은 18개의 사례 중 10 사례로 56%로 높게 보고되었으나 동일하게 5%를 기준으로 설정한 본 연구에서(dilution 1:100; clone SP142; Ventana) 침샘관암의 면역세포 PD-L1 양성률은 12%에 불과했다. 침샘관암 환자만을 대상으로 한 Hederlein 등의 연구에서는 5% 이상을 양성의 기준으로 적용하였고 50명의 침샘관암 환자중 22%에서 PD-L1 양성으로 보고되었다. 그러나 이 연구에서도 종양세포와 면역세포를 분류하여 양성률을 제시하지는 않았다(dilution 1:200; clone 28-8; Abcam, Cambridge, UK) [13].

Mukaigawa 등의 연구에서는 PD-L1 양성을 보이는 세포가 1% 이상인 경우 양성으로 채택하였고 Chang 등의 연구에서는 H-score 방법을 적용하여 양성 여부를 판단하였다[6,11]. 침샘암을 대상으로 연구한 Mukaigawa 등의 연구와 Chang 등의 결과를 비교해 보면 Chang 등의 연구에서(dilution 1:100; rabbit polyclonal; Abcam, Cambridge, UK) PD-L1 양성율을 제시한 선양낭성암종(adenoid cystic carcinoma), 침샘관암, 점액표피양암종(mucoepidermoid carcinoma) 환자는 총 53명이었고 이중 16명에서 PD-L1 양성이 관측되었다(30%). Mukaigawa 등의 연구에서는(dilution 1:400; clone E1L3N; Cell Signaling Technology, Danvers, MA) 종양세포에서는 22.8%, 면역세포에서는 12.8%에서 양성 소견이 관찰되었다. 402명의 두경부 고형암 전체를 대상으로 한 Kim 등의 연구에서는 종양세포에서는 18.2%, 면역세포에서는 27%의 양성률이 관측되었다(dilution 1:100; clone SP142; Ventana) [9].

PD-L1 발현이 임상적인 결과에 어떤 영향을 미치는지에 대해서는 연구마다 결과에 차이가 있고 아직까지 논란이 있다. 앞서 살펴본 Mukaigawa 등의 연구와 Harada 등의 연구에서만 보더라도 면역세포에서 PD-L1을 발현한 군에서 생존율이 더 낮게 보고되어 PD-L1의 발현이 침샘관암 환자의 생존율에 미치는 일관된 결론을 도출하기에는 어려움이 있다[6,12]. 이와 마찬가지로 HPV 양성인 두경부 편평세포암종 환자를 대상으로 한 연구에서는 PD-1을 발현하는 종양침윤림프구의 비중이 높은군에서 생존율이 높게 나타나기도 했다[14].

다른 종류의 암에서 시행한 연구에서는 이와는 상반된 결과들을 발표한 연구들도 있는데, 교모세포종(glioblastoma)과 관상유방암(luminal breast cancer)에서 종양세포의 PD-L1 발현이 높을수록 생존율이 낮게 보고되었고[15,16], 신장암(renal cell carcinoma) 환자를 대상으로 한 Thompson 등의 연구에서는 면역세포에서 PD-1 발현은 안좋은 예후와 연관이 있다고 보고한 바 있으며[17], 두경부암 환자를 대상으로 한 Kim HR 등의 연구에서는 면역세포의 PD-L1 발현이 좋은 예후와 연관이 있다고 보고하기도 했다[9].

이처럼 PD-1, PD-L1이 예후에 어떤 영향을 미치는지에 대해서는 논란이 있다. 그러나 현재까지 진행되어 온 관련된 연구들의 대부분이 PD-L1의 발현을 종양세포와 종양침윤면역세포를 세심하게 분류해서 진행하지 않았다는 점을 주목할 필요가 있다. 실제로 여러 연구에서 종양세포와 면역세포에서의 PD-L1이 다른 경로를 통해서 발현이 된다고 보고하고 있으며, Kim의 연구에서는 종양세포와 면역세포에서 동시에 PD-L1이 발현되는 경우가 1%미만이라는 결과를 보고하기도 하였다[10]. 이러한 점으로 미루어 볼 때 종양세포와 면역세포에서 PD-L1 발현을 세심하게 분류하여 생존률과의 연관성을 확인한다면 추후 일관된 결과가 도출될 가능성이 있을 것으로 사료된다.

침샘관암에서 PD-L1의 발현율이 다른 질환에 비해 낮은 점도 주목할 필요가 있다. 본 연구에서 PD-L1 양성판정 기준을 1%로 낮춰 양성률을 높이면 통계적으로 유의한 결과가 도출될 수도 있으나 언급한 바와 같이 항체 제조사가 연구마다 다르고 판정의 기준도 다르기 때문에 PD-L1이 침샘관암의 경과에 미치는 일관된 영향을 비교하기에는 어려움이 있다. 그렇기 때문에 동일한 항체와 방법을 사용한 동일 기관의 결과와 비교하기 위해 본 연구는 5%의 기준을 양성 판정 기준으로 사용하였고 이를 통해 두경부암 전체 대상군에 비해서 침샘관암 환자에서 PD-L1의 양성률이 낮게 보고된다는 점을 확인할 수 있었다. 본 연구와 동일기관에서 두경부암 환자 전체를 대상으로 시행한 연구에서 면역세포의 PD-L1 양성률은 27%였으나 같은 방법을 사용한 본 연구에서의 양성률은 12%에 불과했다[9]. 마찬가지로 동일한 방법을 사용한 연구 간에 비교를 통해서 침샘관암에서 PD-L1의 양성률을 다른 질환의 양성률과 비교해 볼 수 있다. Hederlein 등의 연구와 같은 기준과 방법을 사용하여 조직구, 수지상세포 질환에서 PD-L1의 발현율을 조사한 Xu 등의 연구에서는 사르코이도증(sarcoidosis) 7 사례 중 7 사례 모두가(100%) 양성이었고, Kikuchi-Fujimoto 질환도 6 사례 모두에서(100%) 양성, Rosai-Dorfman 질환 11 사례 중 2 사례(18%) 에서 PD-L1 양성 소견을 보였다. 이에 반해 Hederlein 등의 연구에서 침샘관암의 PD-L1 양성률은 22%로 동일한 방법을 사용한 다른 연구의 결과에서보다 낮은 양성률을 보였다[13,18]. Mukaigawa 등의 연구와 같은 기준과 방법을 사용하여 nonclear-cell renal cell carcinoma에서 PD-L1의 발현율을 연구한 Choueiri 등의 연구에서는 종양세포의 PD-L1 양성률은 10.9%, 면역세포의 PD-L1 양성율은 56.4%로 보고되었다. 이에 비해 Mukaigawa 등의 연구에서는 침샘관암 종양세포에서의 양성률은 48%, 면역세포에서의 양성률은 29%로 종양세포에서는 그 발현율이 높게 보고되었으나 면역세포에서의 양성률은 현저히 낮게 보고되었다[6,19]. Sato 등의 연구와 같은 방법을 사용하여 비소세포폐암(non small cell lumg cancer)에서 PD-L1의 발현에 대해 조사한 Garon 등의 연구에서 종양세포에서 PD-L1 양성률(high)은 36.6%로 보고되었으나 Sato 등의 연구에서 종양세포의 PD-L1 양성률(high)은 22%로 보고되었다. 두 연구에서 그 방법은 동일하였으나 high expression의 기준을 다르게 설정하였는데 Garon 등의 연구에서는 50%이상을, Sato 등의 연구에서는 10%이상의 발현을 high expression으로 설정하였다. 이에 대해서 Sato 등은 50%이상의 발현을 보이는 경우가 하나도 없었기 때문에 10% 이상을 high로 설정하였다고 언급하였다[10,20].

알려진 바와 같이 침샘관암은 매우 드문 질환이기 때문에 본 연구에서도 충분한 대상자를 확보하기 어려웠고 또한 PD-L1의 발현율이 낮아 통계적으로 유의한 결과를 도출해 내기에는 어려움이 있었다. 그러나 본 연구에서 PD-L1 양성 종양침윤림프구의 비중이 높은 환자군에서 5년 생존률이 현저히 높게 관찰된 점으로 미루어 침샘관암 환자에서 PD-1/PD-L1 경로를 이용한 치료방법에 대한 연구는 충분한 가치가 있을 것으로 생각된다. 그러나 아직까지 PD-1/PD-L1이 임상적인 예후에 미치는 일관된 결과나 해석이 부재한 상태이며 침샘관암에서 PD-L1의 발현율이 낮게 관찰된다는 점을 고려할 때 현 단계에서 PD-1/PD-L1을 침샘관암 항암면역치료의 표지자로 이용하기에는 어려움이 있어 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.