Clinicopathologic significance of tumor spread through air spaces (STAS) in resected lung cancers

Abstract

Introduction: Tumor spread through air spaces (STAS) is an invasive pattern of lung cancer that was recently described. However, its definition and clinical impact are still under debate. In this study, the investigator investigated the association between the extent of STAS and clinicopathological characteristics and patient outcomes in resected lung cancers. Materials and methods: STAS has been prospectively described from 2008 and graded its extent with a two-tiered system (STAS I: < 2500 μm [one field of x10 objective lens] from the edge of tumor and STAS II: ≥ 2500 μm from the edge of tumor) from 2011 in Seoul National University Bundang Hospital. The investigator retrospectively analyzed the correlations between the extent of STAS and clinicopathologic characteristics and prognostic significance in 2000 resected lung cancers. Results: Histologic subtypes of the 2000 cases were as follows; 1544 cases (77.2%) with adenocarcinoma (ADC), 325 cases (16.3%) with squamous cell carcinoma, 41 cases (2.1%) with neuroendocrine carcinoma (NEC), 16 cases (0.8%) with carcinoid tumors, and 74 cases (3.7%) with others. STAS was observed in 830 cases (41.5%) with 472 STAS I (23.6%) and 358 STAS II (17.9%). STAS was frequently found in patients with NEC (85.4%), pleural invasion, lymphovascular invasion, and higher pathologic stage. In ADC, there were significant differences in recurrence free survival (RFS), overall survival (OS) and lung cancer specific survival (LCSS) according to the extent of STAS. In stage IA non-mucinous ADC, multivariate analysis revealed that STAS II was significantly associated with shorter RFS and LCSS (p<0.001 and p=0.006, respectively). In addition, STAS II was an independent poor prognostic factor for recurrence in both sublobar and lobar resection groups (p=0.001 and p=0.023, respectively). Conclusions: Presence of STAS II was an independent poor prognostic factor in stage IA non-mucinous ADC regardless of the extent of resection. Thus, including the STAS status and grade in the pathology report would be helpful for treatment decision making, regardless of the extent of resection.

서론: 폐포 내 종양세포 전파 (STAS)는 최근 폐암, 특히 폐 선암종에서 침윤 형태의 하나로 최근 새롭게 정의된 개념이다. 하지만, 폐포 내 종양세포 전파 (STAS)의 정확한 정의 및 임상적인 중요성에 대해서는 여전히 논란이 존재한다. 본 연구에서는 수술적 절제를 시행한 폐암 환자를 대상으로, 폐포 내 종양세포 전파 (STAS)의 분포 정도를 거리 기준으로 분류한 등급과 임상, 병리학적 특성 및 환자의 재발 및 생존의 차이를 분석하여 폐포 내 종양세포 전파 및 그 등급의 임상적 의미에 대하여 알아보고자 하였다. 방법: 분당서울대학교 병원에서는 2008년부터 폐포 내 종양세포 전파 (STAS)의 유무를 병리 보고서에 기록해 왔으며, 2011년부터는 폐포 내 종양세포 전파 (STAS)의 분포 정도를 종양 경계면의 가장자리로부터의 거리에 따라 2계층 시스템으로 분류해왔다. 주 종양의 경계면으로부터 2500 μm (10배 대물렌즈 한 필드) 거리 이내에만 종양 군집이 존재하는 경우 등급 I로 평가하였으며, 등급 I 영역을 벗어나 종양 군집이 존재하는 경우 등급 II로 평가하였다. 2000례의 수술적 절제를 시행한 폐암을 대상으로, 전향적으로 수집된 폐포 내 종양세포 전파 (STAS)의 등급과 임상, 병리학적 특성 및 재발 과 생존의 차이 여부를 후향적으로 평가하였다. 결과: 2000례의 수술적 절제를 시행한 폐암의 조직학적 분류는 다음과 같다. 1544례 (77.2%)는 선암종으로 분류되었으며, 325례 (16.3%)는 편평세포암종, 41례 (2.1%)는 신경내분비암종 (Neuroendocrine carcinoma), 16례 (0.8%)는 카르시노이드 종양 (carcinoid tumors), 그리고 74례 (3.7%)는 위의 분류에 포함되지 않는 기타 암종으로 분류되었다. 전체 2000례 중 폐포 내 종양세포 전파 (STAS)는 830례 (41.5%)에서 관찰되었으며, 그 중 472례 (23.6%)는 등급 I 로 평가되었고, 358례 (17.9%)는 등급 II로 평가되었다. 폐포 내 종양세포 전파 (STAS)는 조직학적 분류가 신경내분비암종인 경우 높은 빈도로 관찰되었으며 (85.4%), 흉막, 림프관 및 혈관 침습이 있는 경우와 병리학적 병기가 높은 경우에 유의미하게 높은 빈도로 관찰되었다. 선암종의 경우 폐포 내 종양세포 전파 (STAS)의 등급에 따라서 무재발 생존율 (recurrence free survival), 전체 생존율 (overall survival) 및 폐암 특이 생존율 (lung cancer specific survival)이 통계학적으로 유의미한 차이를 보였다. IA기 비점액성 선암종에서는 폐포 내 종양세포 전파 (STAS) 등급 II가 짧은 무재발 생존기간 (p<0.001) 및 폐암 특이 생존기간 (p=0.006)을 보인다는 것이 다변량 분석을 통하여 확인되었다. 또한, 해당 그룹 내에서 폐포 내 종양세포 전파 등급 II는 분엽 절제술 (sublobar resection) (p=0.001)을 받은 환자군 뿐만 아니라 폐엽 절제술 (lobar resection) (p=0.023)을 받은 환자군에서도 독립적인 나쁜 예후인자임이 확인되었다. 결론: IA기 비점액성 선암종에서, 폐포 내 종양세포 전파 (STAS) 등급 II의 존재는 수술적 절제 범위에 관계없이 독립적인 불량한 예후인자임을 확인하였다. 이는 분엽 절제술 뿐만 아니라 폐엽 절제술을 받은 폐 선암종 환자의 병리 보고서에 폐포 내 종양세포 전파 (STAS) 및 등급을 표기하는 것의 임상적인 유효성을 제기할 수 있다.