방사선에의 노출은 염색체 이상을 유발하는 원인으로 널리 인식되고 있으나 in vivo상태에서 방사선 조사 후 발생되는 염색체 이상의 종류와 빈도 규명은 드물었다. 이에 본 연구에서는 암 환자에서 방사선 치료 전 및 후에 말초혈액 임파구의 염색체 변이를 비교 관찰하고 방사선 조사에 의해 암 환자세포에서 나타나는 염색체 이상에서 절단점의 분포가 암 발생과 밀접한 연관이 된 유전자 및 염색체의 재조합이 자주 일어나는 부위와 연관관계 가 있음을 규명하고자 하였다. 25예의 암 환자에서 방사선 치료가 시작되기 전과 $4000~7000cGy$의 근치적 방사선치료가 끝난 직후 말초 혈액을 채취하여 임파구를 배양후 G-분염법을 이용하여 염색한 후 환자마다 방사선치료 전후로 각각 30개씩의 증기상을 관찰하였다. 치료전에 염색체 이상을 나타낸 세포 분열 중기상의 빈도는 $4.93\%$로 정상 대조군 집단의 빈도 $2\%$보다 높았다(p<0.05). 방사선 치료후 염색체 이상 세포의 빈도는 $22.13\%$로 치료전에 비해 매우 중가되었다(p<0.01). 또한 세포 중기상당 이상 염색체의 수도 치료전과 후가 각각 1.49및 2.14로 치료후 증가 되었다(p<0.05). 염색체 이상의 종류는 major chromosomal aberration 특히 구조적 이상의 빈도가 치료전보다 후에 $65.45\%$에서 $88.45\%$로 증가되었고 minor structural abnormality와 수적 변이의 빈도는 감소되었다. 방사선 치료후 염색체 절단점의 수가 2개 이상인 경우가 단일 절단점을 가진 이상에 비해 증가되었다. 절단점의 분포에 있어서는 암세포에서 가장 흔한 이상을 나타내는 1번 및 3번 염색체와 절단점의 증가가 암 발생관 연관된다고 보고된 8번 및 11번 염색체에서 본 연구결과 기대치 이상의 절단점의 분포를 보이고, 암 세포에서 드물게 이상을 나타내는 13, 15및 21번 염색체에서는 기대치 보다 감소된 절단점의 분포를 보였다. 따라서 방사선 치료 후 염색체 이상의 빈도는 증가되었으며 방사선 조사에 의해 나타나는 염색체의 절단점의 분포는 암 발생과 밀접한 연관이 된 유전자 및 염색체의 재조합이 자주 일어나는 부위와 밀접한 연관 관계가 있음을 보여 주었다.
We evaluated frequency and types of chromosomal aberrations by ionizing radiation in cancer patients treated with radiotherapy in our institution. Twenty-five patients with various types of carcinomas such as lung, uterine cervix, esophagus, rectum, head and neck and pancreatic cancers were studied immediately before and after external beam radiotherapy. The frequency of aberrant metaphase prior to treatment was $4.93{\%}$, which was higher than that of control group. Especially in lung cancer, the freuqency of aberrant metaphase was three times higher than control group. A comparison of chromosomal abnormalities observed before and after radiotherapy demonstrated that proportion of aberrant rnetaphases was significantly inreased to $22.13{\%}$. Major chromosomal aberrations like structural abnormalities showed remarkalbe increase from 65.45 to $88.45{\%}$ after the treatment. Also the numbers of chromosomal alterations per cell were increased by a factor of 6.5. Aberrations with two or more break points were more prominently increased, compared with aberrations with single break point. The number of chromosomal break points was noted to be higher than expected value in No.1, 3, 8 and 11 chromosomes and lower in No.13, 15, 17 and 21 chromosomes. Based on this study, we believe that the distribution of chromosomal breakage is related with gene and chromosomal rearrangement which could result in the development of cancers.
