[병리] 방광암에 대해 알아보자

저번 포스팅에서 언급했던  '방광암 WSI 기반 병리 보고서 생성 모델 개발' 대회 준비를 하면서 AI 논문을 뒤적거리다가, 결국 방광암에 대한 기본 지식이 필요하다고 느껴서 이번 포스팅에 정리해보려고 한다.
 
출처

- Wadhwa, V., Handa, A., & Riaz, I. B. (2019). Pathology, carcinoma in situ. StatPearls [Internet]. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK540963/
- Ross, M. H., & Pawlina, W. (2020). Histology: A Text and Atlas (8th ed.). Philadelphia, PA: Wolters Kluwer.
- World Health Organization. (2022). WHO classification of tumours: Urinary and male genital tumours (5th ed.). International Agency for Research on Cancer.

 

방광의 구조

Bladder wall의 layer는 크게 4가지가 있다. (안쪽 -> 바깥쪽 순)
 
1. Lining epithelium
2. Lamina propria (subepithelial connective tissue)
3. Muscularis propria
4. Serosa/Adventitia
 
이때 lining epithelium을 구성하고 있는 urothelium은 방광뿐만 아니라, urinary tract의 상피를 구성하는 세포이다.
Urothelial cell은 transitional cell이라고도 불리는데, 그 이유는 이 세포가 특이하게 모양을 바꿀 수 있기 때문이다.
방광이 비어 있을 때는 두꺼워지고, 방광이 팽창하면 얇아지는 신축성을 가지고 있다.
 
Lining epithelium과 lamina proprium의 경계는 basement membrane이다.
이는 방광암의 invasion 여부를 결정짓는 매우 중요한 기준이니 잘 알아두도록 하자.
 
*submucosa층은 방광에 잘 나타나지 않는다고 한다.
 
 

방광암의 병리조직학적 분류

방광암은 전 세계적으로 9번째로 흔한 암이다. 
방광암의 95% 이상은 epithelial origin이다.(그 뒤로 squamous and glandular neoplasms이 있다.)
 

 
Epithelial origin인 방광암을 urothelial tumors라고 하는데, basement membrane을 침윤하느냐에 따라 크게 non-invasive와 invasive로 나눌 수 있다.

여기서 Non-invasive carcinoma가 어떤 원인에 의해서 invasive로 악화될 수 있는데, 아래와 같이 두 가지 경로가 있다.
 

 
먼저, noninvasive papillary carcinoma가 invasive papillary carcinoma가 되는 경로가 있다.
그림을 보면 종양이 방광의 내강으로 돌출된 형태로 자라는 걸 볼 수 있다. 
Noninvasive papillary carcinoma는 histologic grade에 따라 low grade와 high grade로 분류할 수 있다.
 
*병리 교수님 말로는, 원래 non invasive carcinoma는 주로 CIS밖에 없는데, 방광암에서는 특이하게 papillary 모양으로 자라기도 한다고 한다. 
 

C: low-grade papillary urothelial carcinoma / D: high-grade papillary urothelial carcinoma

 
그 다음으로는, flat noninvasive urothelial carcinoma in situ (CIS)가 flat invasive carcinoma가 되는 경로가 있다.
처음 경로와 다르게 이 경우에는 암세포가 상피 세포층에 평평한 형태로 자란다. 
여기서 알아두면 좋은 점은, CIS는 high-grade histologic grade를 특징으로 한다. 
 

A: normal urothelium / B: carcinoma in situ

 
 

대회 데이터

대회의 데이터는 총 4개의 병리 진단명을 가진다.

k-medicon 사이트 캡쳐

 
지금까지 설명했던 지식들을 바탕으로 표를 보면 이해가 잘 갈 것이다.

추가로 몇 가지 설명하자면

1. Invasive urothelial carcinoma는 침윤 정도가 subepithelial connective tissue까지인지, 아니면 더 나아가 muscularis propria까지인지 판단해야 한다.
2. histologic grade가 low인지 high인지 판단해야 하는데 되게 여러가지 기준들이 있어서 애매한 경우가 많다고 한다. 
3. slide를 만들 때 muscularis propria를 포함했는지 판단해야 한다. 만약 이것이 없다면 invasion 여부를 판단하기 어렵기 때문이지 않나 싶다.
4. squamous differentiation이나 graunoloma가 있는지 판단해야 한다(사소함).
 

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지금까지 방광암의 조직병리학적 분류에 대해 간단히 알아보았다. 
다음에는 digital pathology의 핵심인 WSI이 무엇인지, 그리고 이를 어떻게 AI에 학습시키는지 알아볼 것이다.