30 핵의학 치료 개론
1. 핵의학 치료의 원리
방사성의약품을 병소에 집적시키는 치료법은 방사능이 표적 내에서 방출되는 점이 정상조직의 손상을 최소화할 수 있어서, 외부조사에 의한 치료법보다 이론상으로 유리하다. 방사성의약품에 의한 내부조사는 표지화합물의 생리적·생화학적 기능을 이용하여 표적부위에 정상조직보다 훨씬 많은 에너지를 조사하는 것이다.
3) 방사성의약품의 섭취와 저류
약물의 투여로 방사성의약품의 표적 내 섭취를 증가시킬 수 있다. 베타교감신경차단제로 간 등의 정상조직에 가는 심박출량은 감소시키면 혈류가 감소하나, 교감신경이 분포하지 않는 종양혈관은 영향을 받지 않아 상대적으로 동위원소표지항체 등의 섭취가 증가된다. 혈관확장제로 종양혈류를 국소적으로 증가시킬 수도 있다. 갈색세포종 등에서 칼슘통로차단제로 131I-MIBG의 종양내 체류를 길게 할 수 있다. 항암제 중 정상세포에서는 핵산합성을 저해시키나, 종양세포에서는 이 작용이 없는 약제를 사용하여 방사성의약품 치료의 정상조직에 대한 부작용을 줄일 수도 있다. 또한 항암제를 방사선민감제로 방사성의약품 치료에 병용할 수도 있어, 이러한 분야의 연구가 기대된다.
2. 테라노스틱스
테라노스틱스(theranostics)는 치료학을 의미하는 therapeutics와 진단학을 의미하는 diagnostics의 합성어이다. 최근 테라노스틱스는 포괄적 함의를 갖게 되어 다음과 같은 상황의 의료 기술을 포함한다.
① 한 번에 진단과 치료를 모두 가능하게 하는 기술, 예를 들면 항체-약물 복합체가 방사성 표지되어 치료와 진단을 동시에 수행할 수 있는 경우를 말한다.
② 치료 후에 반응이 좋을 환자들을 선별하기 위한 치료 전 진단방법
③ 치료에 대한 반응 유무를 조기에 판정하여 치료효과를 예측하기 위한 진단방법, 이 경우는 치료 후 진단방법을 의미한다.
1) 방사성핵종 기반 테라노스틱스(Radionuclide-based theranostics)
개념별로 적용될 수 있는 방사성핵종 기반 테라노스틱스 기술은 크게 직접 표적방법, 예비표적을 통한 2단계 표적, 그리고 치료반응 평가를 위한 테라노스틱 영상법으로 크게 나눌 수 있다.
(1) 방사성 핵종 기반 테라노스틱스 분류 및 적용
① 테라노스틱스 플랫폼의 직접 표적
테라노스틱스의 개념 측변에서 가장 이상적인 방사성 핵종을 꼽으라고 하면 131I이 될 수 있다. 왜냐 하면 단일 핵종으로써 영상 및 치료가 동시에 가능하고 요오드 자체가 갑상선암에 선택적으로 섭취될 수 있기 때문에 굳이 표적에 집적하는 항체나 리간드를 표지할 필요도 없기 때문이다. 그러나 다른 암이나 질환에 위의 개념을 도입하기 위해서는 세포의 특정 항원이나 리간드를 선택적으로 표지할 수 있는 단백질이나 항체에 방사성 핵종을 표지하는 것이 불가피하다.
단백질 수용체 방사성핵종 치료(Peptide receptor radionuclide therpay)는 octreotide와 lanreotide 같은 소마토스타틴의 유사체에 방사성 핵종을 표지하여 소마토스타틴 수용체가 과발현된 신경내분지 종양의 치료에 이용되어 왔다. 특히, 111In, 68Ga과 같은 방사성 핵종을 소마토스타틴의 유사체에 표지하여 환자에 주입하면 SPECT, PET 영상을 통하여 소마토스타틴 수용체의 과발현 여부를 평가할 수 있다. 이러한 영상 기법으로 소마토스타틴 수용체와 같은 표적을 공유하는 치료용 방사성의약품의 효과를 미리 예측하여 적합한 환자를 선별할 수 있다. 최근 소마토스타틴 수용체 과발현이 확인된 수술 불가능한 위장관췌장 신경내분비종양 환자에서 소마토스타틴 유사체인 도타테이트(dotatate)에 177Lu을 표지한 방사성핵종 치료제의 유용성과 안정성이 입증되었다.
종양의 특정 항원에 대한 단일클론항체도 종양조직에 방사성핵종을 선택적으로 전달하여 영상과 치료가 가능하다. 예를 들면, 항CD20 항체에 방사성핵종을 표지하여 CD20이 발현되어 있는 림프종에 사용이 가능함을 보였다. 최근에는 전립선특이 막항원(prostate-specific membrane atigen, PSMA)에 방사성핵종을 표지하여 조기에 전립선암의 전이여부를 평가하거나 전립선특이항원을 과발현하는 전립선 암조직에 치료용 방사성의약품을 집적하여 치료하는 기술이 임상에 활발히 사용되고 있다. 특히 이러한 전립선특이 막항원을 표적으로 한 방사성핵종 치료는 전이를 동반한 거세 저항성 전립선암(metatatic castration-resistant prostate cancer) 환자에서 매우 우수한 치료효과를 보인다.
② 예비 표적(pretargeting)을 통한 테라노스틱스
예비 표적화 기술이란 먼저 종양 특이 항원과 방사성핵종이 표지된 물질 모두에 친화적인 일차 항체를 투여하여 종양을 미리 표적화한 후 이차적으로 방사성핵종이 표지된 물질을 투여하는 기술을 뜻한다. 이때 혈중에 남아있는 일차 항체는 제거된 상태이므로 이차적으로 방사성핵종을 투여할 경우 종양에 결합되어 있는 일차 항체에 선택적으로 결합하게 된다. 이때 영상용 방사성핵종이 표지된 물질을 미리 투여하여 일차 항체의 분포 양상을 알 수 있고 이러한 분포 양상을 고려하여 치료 계획을 세울 수 있다.
스트렙타비딘(streptavidin)-바이오틴(biotin) 결합을 이용한 접근법은 오래 전부터 연구가 시작되었고 임상에 적용된 대표적인 예비표적화 기술 중 하나이다.
③ 치료 반응 평가를 위한 테라노스틱 영상법
방사성핵종 표적영상을 이용하면 비단 방사성핵종 치료 뿐만 아니라 기존 항암제, 신호전달 억제제(tyrosine kinase inhibitor)나 면역관문 차단제(immune checkpoint inhibitor)와 같은 표적항암제의 효과를 예측하고 환자를 선별하는 분야로의 확장도 가능하다. 이러한 항암제에서 표적영상이 도움이 될 수 있는 분야는 ① 치료에 반응하는 환자의 선별, ② 환자별 치료용량 최적화, ③ 치료 부작용 예측 및 모니터링, ④ 병합치료의 시점 및 병합치료의 종류 선별 등으로 크게 나누어 볼 수 있다. 기존 항암제와 관련하여 docetaxel에 11C를 표지하여 치료과정에서 해당 항암제의 종양 섭취 여부를 예측할 수 있음을 영상을 통해 증명하였다.
2) 나노 기술 기반 테라노스틱스(Nanoplatform-based theranostics)
11001. 베타 입자 방출 핵종 고르시오.
가. 186Re
나. 90Y
다. 153Sm
라. 124I
풀이:
표 30-2. 치료에 사용하는 주요 방사성핵종의 성질
고창순 핵의학 제4판 3-30 p.934
31 핵의학 치료 체내 선량 평가
1. 서론
2. 내부 방사선 흡수선량
방사선 흡수선량의 국제 표준단위는 Gray (Gy)로서, 1 Gy는 매질 1 kg당 1 joule (J)의 에너지가 흡수된 양이고, 이전부터 사용된 흡수선량의 단위(rad)와 1 Gy = 100 rad의 관계를 갖는다. 이 물리적 흡수선량은 방사선의 종류와 물질의 종류에 관계없이 사용될 수 있기 때문에 핵의학의 내부흡수선량 평가(internal radiation dosimetry)에는 방사선의 생물학적 효과를 반영한 등가선량(equivalent dose)을 사용하며, 단위는 Sievert (Sv)이다.
3. 핵의학 내부흡수선량 평가의 개념
1) 개요
이러한 요건들을 반영하여 내부흡수선량 평가의 절차를 체계적이고 구체적으로 구축한 것이 의료용 내부방사선 흡수선량 평가(Medical Internal Radiation Dosimetry, MIRD)이다.
MIRD에서는 방사선에 대한 안전성 평가에 인체 내 장기들 중 전신과 골수를 우선적으로 고려한다. 골수는 혈액 내로 투여하는 방사성동위원소 치료에서 혈액 내 방사능에 의한 흡수선량 평가에 중요하다. 폐와 인체 내 배출기능에 관련된 장기(간, 신장, 내장, 방광)들도 방사능이 체내에 잔류하는 정도와 관련하여 중요하게 고려된다. 치료용으로 많이 사용되는 131I의 경우 131I으로 표지된 방사성의약품이 체내에 투여된 이후 방사성의약품으로부터 131I가 분리되어 체내에 유리될 수 있는데, 이러한 경우 131I는 갑상선으로 집적되어 섭취되기 때문에, 갑상선도 중요한 관심 장기이다.
2) 수학적 표현
MIRD에서 흡수분획은 인체모형의 수학적 팬텀을 이용하여 얻는다. 처음에 70 kg의 성인남자를 기준으로 인체를 수학적으로 기술하여 사용하였으나, 이후 인체 내 해부학적 구조가 다른 성인 여자와 신생아로부터 각 연령대의 신체 및 임산부 모델까지 적용 가능하도록 팬텀의 종류가 확대되었다.
핵의학에서 사용되는 많은 방사성동위원소 및 방사성의약품에 대한 S-value들은 표준 인체팬텀과 몬테카를로 전산실험을 통해 계산되어 MIRD 팸플릿에서 제공되고 있다. 그러므로 임상 현장에서 많이 사용되는 방사성의약품의 경우 MIRD 팸플릿에서 제공하는 해당 방사성의약품과 인체 내 각 장기들에 대한 상호 S-value들의 관계를 정리한 표를 이용하여 흡수선량 평가에 필요한 S-value의 정보를 얻을 수 있다.
3) 방사선 흡수분획
방사선의 투과성은 선원장기와 표적장기 간에 흡수분획(absorption fraction)의 결정에 영향을 준다. 예를 들어 뇌 영역에 섭취되는 방사성의약품이라도 다른 세 종류(123I, 11C, 14C)의 방사성동위원소를 이용할 경우, 123I는 159 keV의 감마선을 방출하므로 약 16%의 흡수분획이 적용되지만, 11C의 경우는 뇌영역에 분포된 투과성이 없는 양전자의 흡수분획(=100%)과 양전자의 쌍소멸(pair annihilation) 과정에서 발생한 511 keV의 쌍생성(pair production) 감마선의 흡수분획(=16%)이 함께 적용된다. 14C의 경우는 베타선만 방출하게 되므로 100%의 흡수분획이 적용된다.
4) 잔류시간
5) 최대 용인 방사능량
핵의학 치료에서 환자에게 투여하는 방사능은 고정된 양을 투여하거나 종양 또는 장기의 최대 용인 선량(maximum tolerated dose, MTD)을 반영하여 결정할 수 있다.
고정된 투여량을 사용하는 방법에 비해 MTD를 반영하여 환자에게 적합한 최대 용인 방사능(maximum tolerated acitivity, MTA)을 투여하는 방법이 치료의 안전성 및 효용성 측면에서 주목되어져 왔다.
MTA는 소량의 치료용 방사성의약품이나 이와 동등한 체내 동태(kinetics)와 분포 특성을 갖는 소량의 대리(surrogate) 방사성의약품을 투여하는 예비 진단을 통해 결정한다.
6) 골수 흡수선량
골수(bone marrow, BM)는 치료의 안전성 측면에서 특별히 관심을 가져야 하는 장기이다.
마지막으로 골수에 미치는 방사선의 안전성을 평가할 때 골수 흡수선량의 대체법으로 전신 흡수선량을 이용할 수도 있다.
4. 데이터 획득
1) 획득 방법 결정
2) 관심 영역
5. 영상기반 흡수선량 평가
1) 개요
핵의학 치료에서 치료용 방사성의약품의 체내 분포와 시간 추이에 따른 변화 등의 정보를 영상으로 얻으면 치료의 계획과 관찰에 효과적이다. 특히 치료용 방사선과 영상용 방사선(주로 감마선)을 함께 방출하는 방사성동위원소를 이용하면, 영상에 기반한 치료 계획의 수립과 흡수선량 평가를 더 효과적으로 수행할 수 있다. 이러한 특징을 갖는 치료법을 테라노스틱스(theranostics)라 구분하기도 한다. 핵의학 치료에서 131I은 오래 전부터 많이 이용되고 있는 영상이 가능한 치료용 방사성동위원소이다. 131I는 치료용 베타선 외에도 영상이 가능한 감마선을 방출하기 때문에 131I 영상은 치료 경과 관찰에도 많이 이용된다. 131I 외에도 90Y, 177Lu, 186Ho, 188Re, 67Cu 등이 치료와 함께 영상을 얻을 수 있는 치료용 방사성동위원소들이다. 테라노스틱스용 방사성동위원소는 방출되는 영상용 방사선의 특성에 따라 감마카메라 또는 PET를 이용하여 얻는다. 테라노스틱스용 방사성동위원소가 방출하는 영상용 방사선은 99mTc이나 18F와 같은 진단영상용 방사성동위원소에 비해 영상화에 불리하다. 따라서 치료 계획 및 관찰에 적합한 정량적인 테라노스틱스 영상을 얻기 위해서는 추가로 적절한 영상획득 조건과 영상보정 방법이 필요하다.
영상용 방사선을 방출하지 않는 치료용 방사성동위원소들의 경우에는 대리 방사성동위원소를 이용하여 치료용 방사성의약품의 분포를 영상화 할 수 있다.
영상을 이용한 흡수선량 평가는 환자개인별 맞춤형 선량계산이 가능하다.
2) 평면감마영상
3) SPECT 영상
SPECT/CT는 PET/CT와 같이 CT 영상을 감쇠지도로 변환하여 정량적인 영상 재구성에 이용한다. CT를 감쇠지도로 변환하는 데에는 방출영상에 사용된 방사성동위원소의 감마선 에너지에 대응하는 감쇠계수로 변환하는 것이 중요하다. 511 keV의 에너지를 갖는 감마선만 이용하는 PET과 다르게 SPECT는 사용하는 방사성동위원소에 따라 감마선의 에너지가 각각 다르기 때문에, 영상에 이용하는 감마선의 감쇠 정도에 적합한 감쇠계수를 이용해야 한다.
진단영상용 방사성동위원소는 하나의 에너지 절정(energy peak) 정보를 이요하는 경우가 많다. 하지만 핵의학 치료에서 사용하는 131I, 177Lu, 111In과 같은 방사성동위원소들은 영상이 가능한 두 개 이상의 감마선 에너지 절정을 갖는다. 131I은 세 개의 다른 에너지(364 keV, 637 keV, 723 keV)를 갖는 감마선들을 방출하는데, 이와 같이 감마선(634 keV (86%))의 양이 다른 에너지의 감마선들(636 keV (7.2%)), 723 keV(1.8%))에 비해 월등히 많거나, 영상 획득에 사용하지 않는 감마선의 에너지(637 keV, 723 keV)가 영상 획득에 사용할 감마선의 에너지 (364 keV)에 비해 매우 높을 경우 낮은 에너지를 갖는 감마선만을 영상에 이용할 수 있다. 하지만 177Lu와 같이 두 개의 에너지가 다른 감마선의 양이 비슷할 경우(208 keV (10.4%), 113 keV (6.8%))에는 하나의 감마선만 이용하는 것은 촬영 과정에서 계수량의 손실이 많아지므로 두 감마선들을 모두 이용하는 것이 영상의 품질 확보에 유리하다. 이러한 경우 이용하는 감마선들의 에너지가 서로 다르기 때문에, 두 감마선 에너지에 해당하는 감마계수를 각각 적용하는 것이 필요하지만, 두 감마선의 에너지의 차이가 크지 않을 경우 두 감쇠계수를 반영할 수 있는 하나의 유효감쇠계수를 추정하여 이용할 수도 있다.
산란성분의 적절한 보정은 감쇠보정만큼 SPECT 영상을 이용한 방사능의 정량적 측정에 중요하다. 영상에서 산란 성분은 영상의 공간분해능과 대조도의 저하를 유발하기 때문에 적절한 산란성분의 제거는 영상의 판별력과 방사능의 측정 정확도를 높이는데 도움이 된다. SPECT의 산란보정법에는 영상재구성 전에 투사데이터에서 산란성분을 제거한 후 단층영상을 재구성하거나, 영상재구성 과정에 산란보정을 포함하는 방법이 있다.
영상재구성 전에 산란성분을 제거하는 방법 중에서 많이 사용되는 방법으로 에너지창(energy window) 기반의 방법이 많이 이용된다. 에너지창 기반의 산란보정법은 주에너지 절정(main energy peak)을 포함하는 주에너지창(main energy window)과 주에너지창에 이웃하며 산란성분 감마선의 에너지 범위를 포함하는 부에너지창(sub-energy window)을 이용해 여러 개의 투사데이터를 동시에 얻고, 부에너지창으로 얻은 투사데이터를 이용해 주에너지창으로 얻은 투사데이터에 포함된 산란성분을 추정하여 빼준다.
고에너지의 감마선을 방출하는 치료용 방사성동위원소를 이용할 경우에는 고에너지 감마선의 조준기 격벽 투과(septal penetration) 현상이 영상에 중요한 영향을 미친다. 131I는 364 keV의 감마선을 영상에 이용하며 고에너지용 조준기를 사용하지만, 364 keV를 중심으로 20%의 에너지창 폭을 설정을 이용하여 획득한 영상에는 600 keV 이상의 감마선의 격벽투과성분이 약 20%가량 포함되고, 고에너지 감마선의 산란성분들의 흘러넘침(spillover)에 의한 계수성분이 약 30%이다. 따라서 131I 영상은 획득한 영상계수의 약 50%가량이 영상의 공간분해능과 대조도를 낮추는 원인이 되므로, 이러한 성분들은 획득 후에 제거하거나 획득 시 억제하는 것이 좋다.
90Y과 같은 순수 베타선 방출 방사성동위원소는 영상에 필요한 감마선을 방출하지 않기 때문에 핵의학 치료에는 필요한 영상을 대리 방사성동위원소들을 이용해 얻는다. 하지만 90Y의 고에너지 베타선(전자)이 주변 조직세포 내에서 상호작용하여 방출하는 2차 방사선인 제동방사선(bremsstrahlung)들을 영상에 이용할 수 있다.
90Y의 제동방사선의 영상획득에는 고에너지용 조준기나 중간에너지용 조준기가 선택되어 이용된다. 제동방사선은 감마선과 달리 주에너지 절정이 명확하지 않고, 선정된 조준기에 따라 제동복사선의 에너지스펙트럼의 형태도 변하기 때문에 영상획득에 최적인 에너지창을 설정하기 어렵다.
4) PET 영상
핵의학 치료에 필요한 PET 영상 획득에 사용할 수 있는 방사성동위원소에는 124I, 86Y, 68Ga, 89Zr 등이 있다. 이들 방사성동위원소들은 131I, 90Y, 177Lu과 같은 치료용 방사성동위원소의 대리 방사성동위원소로 이용할 수 있기 때문에 PET 영상에 필요한 양전자를 방출하지만, 18F에 비해 영상 획득에 불리한 물리적 특성들을 갖고 있다.
PET용 대리 방사성동위원소들은 18F에 비해 긴 양전자의 비정거리(positron range)를 갖기 때문에 이러한 대리 방사성동위원소를 이용한 PET 영상은 공간분해능이 낮고 관심영역과 주변부위의 대조도가 낮다.
치료용 방사성동위원소들은 긴 물리적 반감기를 갖기 때문에, 이들 방사성동위원소에 대응하는 대리 방사성동위원소들도 물리적 반감기가 긴 방사성 동위원소가 선호된다. 64Cu(Tp= 12.7시간), 124I(Tp= 4.18일), 86Y(Tp= 14.7시간) 등이 비교적 긴 물리적 반감기를 갖는 PET용 대리 방사성동위원소들이다.
이들 중에서 124I과 86Y은 양전자 방출만이 아니라 높은 에너지를 갖는 즉발 감마선(prompt gamma) 방출 및 gamma-gamma cascade 등의 특징을 함께 갖고 있다. (중략) 이렇게 동시계수 과정에서 쌍생성된 감마선과 함께 획득된 즉발감마선의 성분을 즉발감마선 동시계수(prompt gamma coincidence, PGC)라고 하는데, 이 PGC 성분은 쌍생성 감마선의 산란성분과 함께 영상의 배후방사능을 더욱 증가시켜, 영상의 대조도를 떨어뜨리는 중요한 요인이 된다.
90Y의 직접적인 영상은 제동방사선을 이용한 감마카메라 또는 SPECT으로 얻을 수 있다. 하지만 90Y는내부쌍생성(internal pair production)에 의해 매우 작은 양의 양전자도 함께 방출하기 때문에, PET 영상도 가능하다. 90Y의 PET 영상은 제동방사선을 이용한 SPECT 영상보다 영상의 공간분해능과 영상의 대조도가 좋아 종양부위의 선명한 구분이 가능하고 방사능량의 정량측정이 가능하다.
11607. Y-90을 이용하여 방사선 치료시 0.5mm 납가운을 착용하여 차폐하고자 한다. 차폐 방법이 적절한지에 대하여 평가하고 그 이유를 기술하시오.
정답:
부적절
베타선의 경우 원자번호가 큰 물질과 만나면 제동복사엑스선을 발생시키게 되고, 이 제동복사엑스선은 차폐체의 원자번호에 비례하여 증가한다. 따라서 베타선의 차폐는 우선 원자번호가 작은 플라스틱, 유리 등으로 차폐하여 제동복사엑스선을 작게 한 뒤, 제동복사엑스선을 차폐하기 위한 철, 납 등을 사용하여 2차 차폐를 보강한다.
고창순 핵의학 제4판 3-31 p.963 원래 문제에서 묻는 내용은 아니지만...
32 갑상선병의 핵의학 치료
1. 갑상선항진증과 독성 갑상선 결절(선종, 다결절갑상선종)
2. 비독성 갑상선종
3. 갑상선암
10805. 갑상선기능항진증에서 방사성 요오드를 이용한 치료에 적합한 경우의 항목은?
가. 수술적 치료 후 재발한 경우
나. 항갑상선 투여 약제에 반응이 없으며 수술을 원치 않는 경우
다. 장기적인 투약을 원치 않으며, 미용상 목적으로 수술은 원치 않는 경우
라. 기능항진으로 처음 진단 받았으며, 임신을 원하는 경우
①가 나 다 ②가 다 ③나 라 ④가 나 다 라
정답: ①가 나 다
풀이:
1. 갑상선항진증과 독성 갑상선결절(선종, 다결절갑상선종)
1) 방사성요오드 치료의 적응
방사성요오드 치료의 적응이 되는 질환은 그레이브스병, 독성 갑상선종, 독성 다결절감상선종이다. 특히 ① 중증도 이상의 증상을 가지고 있거나 ② 항갑상선제 투여에 반응이 없거나 재발한 경우, ③ 갑상선 수술 후 재발한 경우, ④ 심질환, 호흡기질환, 당뇨병 등과 같은 다른 질환이 동반된 경우, ⑤ 수술 위험도를 높이는 동반된 질병이 있는 경우, ⑥ 항갑상선제에 대한 과민반응, 부작용이 있는 경우, ⑦ 갑상선중독 저칼륨 주기마비, 폐동맥고혈압, 울혈심부전 환자 등은 적절한 치료 적응증이 된다.
고창순 핵의학 제4판 3-32 p.970
10907. 갑상선암에서 전절제술 후 방사성동위원소 치료 하는 목적 두 가지 써라.
풀이:
3. 갑상선암
3) 수술 후 방사성요오드 투여의 목적 및 대상
방사성요오드를 투여하는 목적은 ① 남아있는 정상 갑상선 조직을 완전히 제거(remnant ablation)하여 분화갑상선암의 재발을 평가하는 혈청갑상선글로불린검사와 방사성요오드전신스캔의 검사 특이도를 높이고, ② 재발의 위험성이 상당히 있거나 확진되지 않았으나 종양병소가 잔류하고 있을 가능성이 높은 환자에서 보조치료(adjuvant therapy)로 시행되고, ③ 잔류 종양으로 확인된 병소를 치료(therapy)하기 위함이다.
고창순 핵의학 제4판 3-32 p.977
11007. I-131 therapy. 유두갑상선암 전처치 2가지
정답:
4) 방사성요오드 투여 전처치
(1) 갑상선자극호르몬 증가
잔류 갑상선 조직과 갑상선암 조직 모두 TSH 자극에 의해 요오드 축적이 증가되므로 혈청 TSH를 30mIU/L 이상으로 높인 상태에서 방사성요오드 투여를 권고하고 있다. 수술 후 갑상선호르몬을 먼저 투여한 경우에 T4 투여 시에는 3~4주 이상, T3 주여 시에는 2주 이상 중단하면 대부분 환자에서 뇌하수체가 내인성 TSH 분비를 증가시켜 방사성요오드 치료에 충분한 혈청 TSH 수치에 도달하게 된다. 갑상선호르몬 중 T3가 빨리 혈중에서 소실되기 때문에 T4를 투여 중인 경우엔 T3로 바꾸어 2~3주간 투여한 후 중지하고 2주 지나서 방사성요오드를 투여하는 방법도 많이 시행되고 있다.
(2) 저요오드 식이
방사성요오드 치료의 효과는 방사성요오드의 갑상선 잔류조직 및 갑상선종양 내 축적량에 의해 결정되므로, 체내의 요오드 풀(iodine pool)을 최소화시킴으로써 방사성요오드의 상대적 섭취를 증가시킬 수 있다. 실제적으로는 하루 50 ㎍ 이하의 요오드 섭취를 1~2주간 시행하기를 권고하고 있으며, 또한 소독액, 조영제를 포함한 요오드가 다량 포함된 약제의 투여도 엄격히 피하여야 한다. 효과적인 방사성요오드 치료 결과를 얻기 위해서는 이러한 요오드 제한을 통하여 일일 소변요오드 배설량이 100 ㎍ 이하가 되도록 하는 것이 필요하다.
고창순 핵의학 제4판 3-32 p.978~979
11407. I-131 scan상 bilateral focal lung uptakes가 보이는 사진 3개 (6개월 간격으로 3번 치료).
(1) uptake이 보이는 부위는?
(2) 2번째 치료할 때 용량은?
풀이:
표 32-1. 분화갑상선암 수술 후 경험적 방사성요오드 투여 용량
| 방사성요오드 투여 목적 | 방사성요오드 투여 용량 |
|
잔류갑상선 조직 저위험군 중간위험군, 고위험군 |
30 mCi 30~150 mCi |
|
잔존 갑상선암 폐전이 뼈전이 |
100~200 mCi (※150) 100~200 mCi |
※ 70세 이상 고령에서는 신기능이나 전신상태를 고려하여 감량투여를 고려할 수 있음. 또한 방사성요오드 투여 후 48시간째 전신방사성요오드 잔류량이 80 mCi 혹은 골수 흡수선량이 2 Gy 이하가 되도록 계산하여 방사성요오드 투여량을 정할 수 있음.
2-23고창순 핵의학 제4판 3-32 p.979
11110. 환자A Tg 5000, TSH 35 131I이 강하게 하나 uptake, 흉부 CT상 결절 multiple.
환자B Tg 500, TSH 156, 131I이 diffusely increased uptake, CT상 결절 잘 안보임.
(1) 폐결절 섭취 차이 보이는 이유
(2) A, B 추후 치료 방침.
아마도 아래 내용이 아니었을까?
풀이:
12) 방사성요오드 불응성 갑상선암
(1) 방사성요오드 불응성 갑상선암이란?
갑상선소포세포에서 발생한 분화갑상선암은 요오드 축적능을 가져 방사성요오드 치료에 반응하지만, 일부 분화갑상선암은 탈분화를 거치면서 방사성요오드 축적능을 잃어버리기도 한다. 구조적으로 분명한 분화갑상선암이나 혈청 TSH 상승 및 저요오드식이 등 적절한 전처리 후 시행한 방사성요오드 치료에도 임상적효과가 없는 경우를 방사성요오드 불응성 갑상선암이라 할 수 있으며 아래 2가지로 크게 분류할 수 있다.
① 분화갑상선암 병소가 방사성요오드를 섭취하지 않는 경우
② 분화갑상선암 병소가 방사성요오드를 섭취하지만 방사성요오드 치료 후 병소가 진행할 때
방사성요오드 불응성 갑상선암에서 방사성요오드 치료는 권고되지 않으며, 병소의 개수 혹은 위치에 따라 국소적인 치료 혹은 전신요법이 시행된다. 국소적 치료로는 수술, 외부방사선치료, 열치로, 고주파 및 동결절제술 등이 있으며, 전신요법으로는 항암화학요법제와 표적치료제 등이 있다. 항암화학요법은 효과에 비해 심각한 부작용 발생이 많아 국소적 치료가 불가능한 다발성 방사성요오드 불응성 갑상선암에서는 표적치료제가 주로 이용되나, 이는 종양의 사멸보다는 진행을 억제하는 효과를 지니므로 결국에는 종양이 진행하게 된다.
(2) 재분화요법
방사성요오드 불응성 갑상선암이 잃어버린 요오드 섭취능을 회복시키면, 방사성요오드가 다시 치료 효과를 가질 수 있다. 이러한 생물학적 원리를 배경으로 탈분화된 갑상선암이 다시 요오드 축적능을 가지도록 다양한 시도가 진행되고 있다. 탈분화 갑상선암의 재분화 목적으로 레티노산(retinoic acid)이 임상에 사용되었는데, 탈분화갑상선암 병소의 요오드 섭취능을 일부 개선하는 효과는 있었으나 임상적인 방사성요오드 치료 효과 증진은 미미하였다. 최근에는 분화갑상선암의 탈분화가 MAP 키나아제(mitogen-activated protein kinase) 신호전달체계 활성화와 관련성이 밝혀지고, 이 신호전달체계를 억제하면 탈분화갑상선암 병소에 요오드 섭취능이 개선되고 이후 시행되는 방사성요오드 치료 효과 증진이 몇몇 임상시험에서 증명되었다. 현재도 탈분화갑상선암을 대상으로 하여 요오드 축적에 관련된 갑상선관련 유전자 발현을 높이기 위해 다양한 약물요법이 시도되고 있는데, 일부는 유전자에 직접 작용하거나 혹은 유전자발현 영향 신호전달체계에 변화를 주는 방법을 택하고 있다.
고창순 핵의학 제4판 3-32 p.984~985
11606. 그림 두개 2개 주고 (123I MIBG : 노말그림, 131I MIBG : 간에 여러 uptake) 사진을 보고 치료와 진단을 동시에 할 수 있는 갑상선암의 종류를 대시오.
정답: 갑상선 수질암 (Medullary thyroid cancer)
풀이:
방사성요오드 치료는 분화갑상선암 환자의 재발률을 감소시키고, 생존율을 증가시키는 것으로 확인되어 임상에서 유용하게 이용되고 있으나, 요오드를 축적하는 분화갑상선암이 지닌 생물학적 특성에 기반함으로, 요오드 축적능이 없는 미분화갑상선암이나 갑상선수질암에서는 방사성요오드 치료가 시행되지 않는다. 갑상선수질암은 소마토스타틴수용체가 발현되므로 치료용 방사성핵종표지 소마토스타틴 유사체가 치료에 이용될 수 있으며, MIBG도 축적되므로 치료용 방사성핵종표지 MIBG도 치료로 이용된다.
고창순 핵의학 제4판 3-32 p.976
(3) 갑상선 수질암
갑상선 수질암은 갑상선암의 8~10%이며, 75%가 산발적으로 발생하고, 25%에서 다발성 내분비선종II의 일부로 진단된다. 수술이 유일한 치료법이나, 30~40%에서 131I-MIBG의 섭취를 보이며, 이를 이용한 치료가 시도된다. 2~8개월 간격의 재치료로 드문 완전관해, 30~80%의 부분관해가 보고되어 있다. 환자 상태가 나빠지기 전에 이 치료를 시행한다면 수술 전 보조요법으로 유망하며, 종괴가 작을 때 조기치료하는 것이 치료효과를 향상시킬 수 있는 방법이다.
고창순 핵의학 제4판 3-33 p.990~
33 대사 표적치료(뼈, MIBG)
1. 뼈전이의 방사성 의약품 치료
2. 131I-MIBG 치료
11601. 다발성 뼈전이가 있는 폐암 환자에서 (bone scan 영상 제시됨) 통증 치료를 위하여 이용할 수 없는 것은?
A. 90Y microsphere
B. 153Sm
G. 89Sr
M. 223Ra
정답: A. 90Y microsphere
풀이:
뼈전이 통증에 이용할 수 있는 방사성의약품 : Sr-89, Sm-153 EDTMP, Re-186 HEDP, P-32
고창순 핵의학 제4판 3-33 p.987~
10908. 암 치료에 새로운 방사성핵종을 쓰려고 한다. 고려해야 할 사항을 4가지만 써라.
풀이 내용은 이상적인 골전이 치료용 방사성의약품에 관한 내용.
해당 내용 앞뒤로 문제 내기 좋은 내용들이 있음.
11208. 뼈전이 통증 치료하는 방사성의약품의 이상적인 조건 3가지
표 33-1 내용 시험 나오려나?
정답:
이상적인 골전이 치료용 방사성의약품은 1) 표적대 중요장기 섭취비가 높아야 하며, 2) 베타선만을 방출하거나, 소량의 감마선을 방출하여 뼈사진상 분포를 알 수 있으나, 감마선에 의한 전신피폭이 거의 없어야 한다.
오제(Auger) 전자나 알파입자 방출 핵종의 투과력이 낮아 불리하다. 3) 생물학적 반감기보다 물리학적 반감기가 길어야 한다. 지수함수적으로 감소하는 저선량의 연속조사에 의한 방사선생물학은 잘 알려져 있지 않으나, 외부조사모델에 이한 예측보다는 작은 선량이 이용되고 있다. 4) 투여하기 쉽고, 구하기 쉬우며 값이 싸야 한다.
고창순 핵의학 제4판 3-33 p.987~988
11402. Ra-223에 대한 설명. 맞는것?
a. DNA single strand break
b. 감마선 영상 찍을 수 있다.
c. 가장 흔한 부작용은 백혈구 감소
d. Sr이나 Y보다 골수독성 낮다
정답: d. Sr이나 Y보다 골수독성 낮다
풀이:
a. DNA single strand break (X) – 알파선이니까 아마도 더블?
b. 감마선 영상 찍을 수 있다.(X) – 알파선 방출 핵종 (베타나 감마도 나오지만 알파가 95%이상)
c. 가장 흔한 부작용은 백혈구 감소 (X) – N/D/V/swelling of the leg…
d. Sr이나 Y보다 골수독성 낮다 – 아마도 정답?
고창순 핵의학 제4판 3-33 p.990
11701. (여러 개의 섭취증가 병변이 있는 bone scan 영상 제시) 전립선암 환자에서 뼈전이가 있고 통증이 있다. 이 때 사용할 수 있는 방사성동위원소 치료 중에서 α선을 이용하며, 생존기간도 연장되는 것으로 밝혀진 것은?
A. 32P
B.153Sm-EDTMP
G. 89Sr
M. 223Ra
223Ra은 11.4일의 반감기를 가지고 있으며 고에너지 알파입자를 방출하여 치료에 사용된다. 223Ra은 체내에서 칼슘과 유사하게 작용하여 골형성이 증가된 뼈전이 부위에 선택적으로 결합하여 치료효과를 나타낸다. 223Ra의 표적장기는 뼈이고, 적색골수, 간, 내장 순으로 체내 분포량이 많다. 또한, 비정이 짧기 때문에(<100 um) 뼈의 흡수선량은 50 kBq/kg의 223Ra을 70kg 의 성인에게 치료를 위하여 정맥 주사하였을 경우 뼈의 흡수선량은 420 rad, 적색골수는 51 rad, 내장은 17 rad이다. 2013년 호르몬에 반응하지 않는 뼈전이 전립선암 환자 921명을 대상으로 알파방출핵종인 223Ra을 이용하여 치료할 경우 유의하게 생존율의 향상되는 것이 3상 임상 시험에서 밝혀졌다. 이 임상시험에서는 50 kBq/kg의 용량으로 4주에 한 번씩 총 6회의 223Ra 정맥주사를 실시하였다. 치료군에서 생존 중앙값이 14개월로 대조군(11.2개월)보다 향상된 생존율을 나타냈다. 223Ra이 뼈전이 병소에 선택적으로 섭취되어 골수억제등의 부작용은 대조군보다도 낮게 보고되어 뼈전이에서 효과적인 치료가 가능할 것으로 기대된다.
고창순 핵의학 제4판 3-33 p.990
11706. MIBG (metaiodobenzylguanidine) 문제.
(가) MIBG 이용하여 진단할 수 있는 종양 2가지 이상 기술하시오.
(나) MIBG의 세포내 이동 운반체를 기술하시오.
정답:
(가) MIBG 이용하여 진단할 수 있는 종양 2가지 이상 기술하시오.
: pheochromocytoma, neuroblastoma, medullary thyroid cancer, carcinoid...
(나) MIBG의 세포내 이동 운반체를 기술하시오.
: VMAT (vesicular monoamine transporter)
고창순 핵의학 제4판 3-32 p.985
고창순 핵의학 제4판 3-33 p.990
고창순 핵의학 제4판 4-39 p.1086
34 방사면역치료
1. 단일 클론 항체
2. 방사성 동위원소의 선택
3. 임상
4. 개선방향
11004. 방사면역치료에서 therapeutic index를 개선시키기 위한 방법이 아닌 것은?
① cytokine, 저온, 혈관확장제 등을 이용한 종양내 집적 향상 온열
② 종양내 또는 체강내 주사
③ Avidin-biotin등을 이용한 이중 또는 삼중 주사
④ 성장인자 또는골수이식 등 골수억제 보존
풀이:
4. 개선방향
방사면역치료의 치료계수(therapeutic index)의 개선을 위하여 다음과 같은 방법들이 제안되고 있다. 1) cytokine, 국소 방사선조사, 온열, 혈관확장제 등을 이용한 종양 내 집적의 증가, 2) 종양 내 또는 체강 내 주사에 의한 종양세포에의 직접 전달, 3) avidin-biotin 또는 양기능성 항체를 이용한 이단계 또는 삼단계 투여(pretargeting) 또는 혈액 내 항체의 제거에 의한 주변 정상조직 방사능의 감소, 4) 성장인자 또는 골수이식에 의한 골수억제의 경감
고창순 핵의학 제4판 3-34 p.1001
11209. zevalin과 Bexxar의 차이점 4가지
제3판에 있던 표는 사라짐
고창순 핵의학 제4판 3-34 p.998~1000
35. 표적화 방사핵종 치료
1. 서론
표적화 방사핵종 치료(targeted radionuclide therapy)는 특정한 세포 표면에 발현되어 있는 표적에 특이적으로 결합하는 방사성의약품을 체내에 주입하여 선택적으로 질병을 치료하는 방법이다. 대표적인 예로 나트륨 요오드 공동수송체(sodium-iodide symporter)에 선택적으로 섭취되어 잔여 갑상선암 조직이나 분화 갑상선암세포를 파괴하는 방사성요오드 치료가 있다. 최근에는 악성 림프종 표면 항체를 이용하는 방사면역치료(radioimmunotherapy)나 방사핵종 표지 리간드(radiolabeled ligand) 치료제에 이르기까지 다양한 표적화 방사핵종 치료가 개발 중이다.
이처럼 적극적 표적 전략(active targeting strategy)은 치료제의 효능을 높일 뿐만 아니라 정상 조직에 전달되는 약물의 양을 줄여서 유해효과를 경감시킬 수 있다. 표적용 리간드로 사용할 수 있는 물질은 매우 다양하여 펩티드 치료제, 방사면역치료, 면역독소(immunotoxin)나 면역접합체(immunoconjugate) 등을 리간드 표적 치료의 일종으로 간주할 수 있다.
펩티드 기반 리간드는 항체에 비해 크기가 작아서 항원성이 작을 뿐만 아니라, 섭취된 세포에 오래 머무르며 혈중엣 ㅓ빨리 제거되기 때문에 약동학적 특성이 우수하다. 또한 합성이 간편하고 방사핵종 표지에 적합하여 진단 및 치료용 방사성의약품으로 개발하기 유리하다. 이 중에서 소마토스타틴 수용체에 결합하는 펩티드를 사용한 펩티드수용체 방사핵종 치료(peptide receptor radionuclide therpay, PRRT)가 대표적으로 효과를 인정받아 환자 치료에 쓰이고 있다. 최근에는 진행성 전립선암 환자를 대상으로 전립선막특이항원(prostate specific membrane antige, PSMA)에 결합하는 방사성 표지 리간드 치료(radiolabeled ligand therapy, RLT)가 개발되어 임상 도입이 기대된다.
2. PRRT
1) 소마토스타틴 수용체 발현 종양
(1) 이론적 근거
신경내분비종양은 원발 부위에 따라 종류가 다양하여 넓게는 신경모세포종, 갈색세포종, 다발성 내분비 종양증, 수질갑상선암, 소세포폐암 등을 포함한다.
이 중에서 위, 장, 췌장 등에 발생하는 소화기 신경내분비종양(gastroenteropancreatic neuroendocrine tumor, GEP-NET)은 인구 10만 명당 2.5~5명에게 생기는 희귀 질환으로 전체 신경내분비종양 중에서도 약 0.46%에 불과할 정도로 이환된 환자수가 적다. 그러나 최근 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 소화기 신경내분비종양의 유병률과 발생률이 점차 증가하고 있다. 이는 질환의 발생이 증가하였다기 보다는 내시경을 비롯하여 소화기암을 진단하는 영상진단 기술이 괄목할 만큼 발전하여 진단 성적이 향상되었기 때문이다.
한편, 신경내분비종양은 임상 경과가 비교적 양호한 것으로 알려져 있으나, 5년 생존(5-year survival)은 30%에서 97%에 이를 정도로 광범위하다. 이는 증상이 없거나 비특이적이어서 초기에 발견되지 않다가 종양이 점차 커져서 종괴 효과를 일으키거나 타 장기에 전이되어 이차적 증상이 발생한 후에 진단되는 경우가 많기 때문이다. 이러한 진행성 신경내분비종양은 수술적 제거가 어려운 데다가, 대개 분화가 좋고 성장속도가 느려서 일반적인 항암화학체료제(chemotherapy)나 외부조사 방사선치료(external beam radiation therapy)에 대한 치료 반응이 좋지 않다.
2) 신경내분비종양의 진단
(2) 영상 진단
신경내분비종양은 원발종양의 위치에 따라 임상적, 병리적 소견과 예후가 다양하므로 원발종양을 정확하게 진단해야 한다. 특히 종양의 위치와 범위를 평가하는 것은 신경내분비종양의 적절한 치료 방침을 수립하는 데 매우 중요하다. 유용한 영상 진단법으로는 내시경 검사, 초음파, CT, MRI을 비롯한 구조적 영상과 함께 기능적 영상인 핵의학 검사 등이 있다.
(3) 핵의학 영상
소마토스타틴 수용체 영상(somatostatin receptor imaging)은 신경내분비종양 진단 성적이 우수하여 수 mm에 불과한 종양도 찾을 수 있다. 전신을 한꺼번에 평가할 수 있으므로 타 장기에 전이된 병변을 확인하여 병기 설정 및 치료 방침 결정에 도움을 준다. 또한 소마토스타틴 유사체가 종양에 섭취되는 정도와 종양의 예후가 밀접하게 관련되어 있으므로, PRRT를 적용할 수 있는 환자를 미리 선택하거나 치료반응을 예측할 수 있다. 따라서 소마토스타틴 수용체 발현 정도를 평가하는 기능적 핵의학 영상이 신경내분비종양의 진단과 치료에 반드시 포함되어야 한다.
3) 신경내분비종양의 치료
신경내분비종양을 근치적으로 치료할 수 있는 유일한 방법은 외과적 절제이며, 병의 진행 정도, 국소 침범 범위 및 원격전이 여부를 고려하여 치료방법을 결정한다. 그러나 신경내분비종양은 초기에는 대부분 증상이 없어서, 임상적으로 진단되었을 당시에는 수술적 절제가 불가능하거나 원격전이를 동반하는 경우가 많다. 소화기 신경내분비종양이 주로 전이되는 부위는 림프절과 간이며, 간전이가 동반된 경우에는 원발 종양 절제와 함께 간 절제를 고려할 수 있다. 간전이는 대개 다발성으로 발생하므로, 수술이 가능한 경우도 10~20% 정도에 불과하다. 그러나 수술적 절제가 불가능한 전이 종양도 적극적으로 치료하면 생존율을 증가시킬 수 있고, 기능성 종양이 유발하는 증상을 조절하여 삶의 질을 개선할 수 있다.
기존의 세포독성 항암화학치료제나 외부조사 방사선치료는 신경내분비종양에 대해 치료 효과가 높지 않은 것으로 알려져 있다.
따라서 수술 절제가 불가능하거나 타 장기에 전이된 진행성 신경내분비종양 환자를 적극적으로 치료할 수 있는 새로운 치료법이 요구된다.
(1) 약물치료
(2) 중재방사치료
최근 치료용 방사핵종(Yttrium-90, 90Y)을 작은 입자(resin or microsphere)에 붙여서 경동맥 색전 시에 함께 투여하는 방사 색전술(radioembolization)이 도입되었다. 방사 색전술은 유해효과가 적어서 치료 순응도가 좋으며, 치료반응과 함께 환자의 삶의 질 또한 개선하는 효과가 우수하였다.
4) 펩티드수용체 방사핵종 치료
(1) 치료원리
치료용 방사성 핵종은 알파 입자, 베타 입자, 오제 전자(Auger electron) 등을 방출함으로써 표적하는 세포에 에너지를 전달하여 치료 효과를 얻는다. 그중에서 베타 입자를 방출하는 핵종은 종양세포에 전달하는 에너지가 충분하고, 방사성의약품 합성에 적합한 특성을 가져서 가장 많이 사용된다. 베타 입자 방출 핵종으로 이트륨-90 (Yttrium-90, 90Y)과 류테튬-177 (Lutetuim-177, 177Lu)이 있으며, 환자의 전신 상태와 종양 부담 등을 고려하여 선택한다. 알파 입자를 방출하는 방사핵종은 베타 입자보다 방출하는 에너지가 커서 치료 효과가 큰 반면, 입자 범위가 매우 짧으므로 정상 조직에 미치는 영향이 거의 없다. 알파 방출핵종을 안정적으로 생산하는 시설과 방사성의약품 합성 및 표지 방법 연구가 뒤따르면 향후 새로운 방사성의약품 개발이 가능할 것으로 기대된다.
(3) 치료의 실제
① 환자의 선택
PRRT는 신경내분비종양이 조직학적으로 확진된 환자 중에서 수술이 불가능하고 기존 치료에 반응하지 않는 진행성 암을 대상으로 한다. 치료 전에 병의 진행 정도를 평가하며, 반드시 소마토스타틴 수용체 영상을 시행하여 소마토스타틴 수용체 발현 여부를 확인한다.
② 치료 프로토콜
PRRT 시행 중에 오심과 구토를 호소하는 경우 증상 완화를 위해 미리 대증적 치료를 시행한다. 또한 기능성 신경내분비종양은 종양 세포가 파괴되면서 호르몬이 갑작스레 혈중으로 방출되어 여러 증상을 유발할 수 있으므로, 분비되는 호르몬의 종류와 증상에 따라 적절히 치료한다. 광범위한 간 전이암이 있거나 간기능이 저하되어 있는 환자는 PRRT 치료 직후 간독성이 발생할 수 있으므로 치료 전후 간기능 검사를 시행한다. 신독성을 예방하기 위해 적당하 방법을 사용할 수 있으며, 이 중 리신과 아르기닌을 혼합한 아미노산 주사액이 가장 흔히 사용된다. 혼합 아미노산 50 g을 생리식염수 2L에 준비하고, 방사성의약품 투여 30분 전부터 투여하기 시작하여 투여가 종료된 후 4시간까지 천천히 투여한다.
(4) 치료 안전성
① 혈액학적 독성
한편 PRRT 후 골수형성이상증후군(myelodysplastic syndrome, MDS)이 보고된 적이 있다. 개발 초기에 사용하였던 111In-DTPA-octreotide는 비교적 빈번하게 MDS가 발병하였는데, 충분한 치료 효과를 얻기 위해 높은 선량을 투여한 환자들이었으며, 총 집적선량이 100 GBq 가까이로 매우 높았다. 최근 사용하는 PRRT용 방사성의약푸은 11In-DTPA-octreotide에 비해 집적선량이 현저히 낮으며, MDS가 발병한 경우가 드물다. 177Lu-DOTA-TATE나 90Y-DOTA-TOC 치료 후 MDS가 발병한 환자들은 대부분 PRRT 치료 전에 항암화학치료나 방사선치료를 받은 적이 있어서, MDS와 방사선 독성의 직접적인 인과관계를 규명하기 어렵다. 또한 PRRT의 방사선 독성을 평가할 만한 장기적 관찰 연구가 부족한 상태이므로 향후 꾸준한 관찰 연구가 요구된다.
② 신독성
177Lu이나 90Y 같은 베타 입자 방출 핵종은 입자 범위가 충분히 길기 때문에 사구체에 방사선 독성을 나타낼 수 있다. 실제로 111In-DTPA-octreotide를 사용한 환자들에서는 신독성이 보고되지 않았으나 90Y-DOTA-TOC의 최대내성용량(maximal tolerated dose, MTD)을 평가한 제1상 임상연구에서는 16명 중 2명이 4등급 이상의 신독성을 나타내었다.
PRRT의 결정 장기인 콩팥에 발생하는 독성을 줄이기 위해 여러 방법들이 개발되었으며 이들을 실제 환자치료에 적용한 결과는 매우 고무적이었다. 그중 가장 활발하게 사용되는 방법은 아미노산 혼합 투여법이다. 특히 아르기닌과 리신을 동시 투여하면 방사성 펩티드가 콩팥에서 재흡수되는 것을 효과적으로 줄일 수 있다. 그러나 아미노산을 동시에 투여하여도 90Y 표지 펩티드를 사용한 PRRT에서는 신독성이 비교적 자주 발생한다. 이는 90Y이 에너지가 크고 입자 범위가 길어서 사구체에 미치는 영향이 크기 때문이다. 아미노산을 병용 투여하였을 때 90Y-DOTA-TOC는 체표면적당 최대내성용량은 7.4 GBq/m2으로 추정되었으나, 실제로 7.4 GBq/m2 이하를 투여하였을 때에도 지연성 신독성이 보고된 바 있다.
신독성을 효과적으로 감소시키기 위해 아미노산 투여 방법 이외에도 신독성을 줄이는 약제들을 함께 투여하는 방법을 고려할 수 있다. 유리기 소거제(ROS scavenger) 인 Amifostine은 외부조사 방사선치료 시에 투여하면 방사선 독성을 감소시키는 것으로 알려져 있다. 또한 젤라틴 기반 혈장증량제를 아미노산과 함께 투여하였을 때에도 신독성이 감소하는 것으로 보고되어 있다. 이러한 약제들은 방사선 독성을 감소시키는 기전이 각각 다르므로 아미노산 혼합 투여와 함께 사용하면 상승효과를 기대할 수 있다.
실제 환자를 대상으로 개별선량을 측정한 결과, PRRT 시에 실제로 콩팥에 흡수되는 선량은 최대내성선량보다 훨씬 낮았으며, 90Y-DOTA-TOC의 콩팥의 흡수선량이 177Lu-DOTA-TATE에 비해 3~4배가량 높았다. 향후 PRRT에 적용할 수 있는 개별선량법을 도입하여 콩팥에 흡수되는 방사선량을 계산하여야 한다.
③ 간독성
90Y나 177Lu 기반 PRRT 치료를 하였을 때 간독성이 발생하는 경우는 드물고, 발생하더라도 증상이 경미하고 일시적이어서 대부분 회복이 가능하였다. 이는 간세포는 방사선 민감성이 낮고, 방사선에 의해 파괴되더라도 재생능력이 뛰어나기 때문이다.
(5) 치료 효과
비록 PRRT 시행 후 객관적 치료반응을 보이지 않더라도 기능성 신경내분비종양에서 분비되는 펩티드 호르몬을 감소시키는 효과가 있을 수 있다. 이러한 생화학적 반응은 설사, 홍조, 통증과 같이 불편한 증상을 줄이고, 환자에게 필요한 옥트레오티드 용량을 줄여서 고용량 옥트레이드 치료에서 나타날 수 있는 유해효과를 감소시킨다. 결과적으로 환자들의 체중이 증가하고 수행능력(performance)이 호전되는 등 삶의 질을 개선시키는 효과가 크다. 2017년 발표된 NETTER-1 study에서 177Lu-DOTA-TATE (Lutathera®)는 약 18% 환자에서 객관적 치료반응을 보였고, 대조군에 비해 무진행 생존을 유의하게 증가시켰다.
3. PSMA therapy
1) 전립선암
(2) 전립선암의 진단
핵의학 영상은 전립선암의 재발을 진단하고 전이암을 국소화하는 데 유용한다. 전립선암이 가장 많이 전이하는 장기가 뼈이므로 진단 당시 병기가 높거나 재발을 의심하는 환자에게 99mTc-phosphonate 뼈 스캔을 시행할 것을 권장한다. PET은 영상 해상도가 우수하여 일반 스캔보다 전이암을 찾는 진단 성적이 좋다. 그러나 일반 고형암 진단과 치료에 널리 사용하는 FDG PET는 전립선암의 진단과 병기 설정에는 제한이 많다. 최근 전립선암에 특이적인 PET용 방사성의약품이 개발되었으며, 이들은 주로 생화학적 재발(biochemical recurrence) 부위나 전이성 전립선암을 진단하고 병변을 국소화하는 성적이 우수하다. 전립선암 특이적 PET용 방사성의약품 가운데 몇 가지는 미국 FDA에서 아용 승인을 받았으며 많은 방사성의약품들이 현재 개발 중이다.
(3) 전립선암의 치료
전립선암이 가장 흔하게 전이되는 장기는 뼈이며, 전이암이 유발하는 통증과 골격계 관련 합병증이 향후 환자의 삶의 질에 큰 영향을 미친다. 따라서 뼈전이와 관련된 골격계 관련 합병증을 줄이기 위해 비스포스포네이트(bisphosphonate)를 사용하며, 최근에는 파골세포의 활동성을 조절하는 티로신 키나아제(dasatinib)나 nuclear factor κ-B ligand 표적 단클론항체(denosumab)가 개발되어 쓰이고 있다. 라듐(Ra-223, Xofigo®)은 알파 방출 방사성 핵종이며 뼈전이 전립선암 환자를 대상으로 미국 FDA 승인을 받았다. 뼈전이 전립선암 환자를 대상으로 한 무작위 배정 3상 임상시험 결과, 라듐은 골격계 관련 합병증뿐만 아니라 전체생존을 늘리고 사망위험률을 감소시키는 효과가 있었다. 그러나 라듐은 전립선암 특이적 치료제가 아니므로 뼈 전이를 제외한 연부 장기 전이암 치료에는 효과가 없다.
2) 전립선특이막항원 표적치료
(2) PSMA 리간드 PET 영상
임상 연구 결과 18F-표지 PSMA 리간드 ([18F]fluciclovin, [18F]FACBC) PET이 재발성 또는 전이성 전립선암 진단 성적이 우수하여 전립선암 재발이 의심되는 환자 대상으로 FDA에서 사용을 허가받았다. 현재 2세대 18F-표지 PSMA 리간드들(예, [18F]DCFPyl)이 개발되고 있으며, 1세대에 비해 친화도가 좋고 영상의 질이 우수할 것으로 기대된다.
(3) PSMA 표적치료용 방사성의약품
초기에는 I-131을 표지한 PSMA 리간드(예, 131I-MIP-1095)들이 연구되었으나, 최근에는 방사핵종과 약역학적 특성을 개선한 Lu-177 표지 PSMA 방사성 리간드 치료(radioligand therapy, RLT)들이 우위를 차지하고 있다. PSMA 표적치료를 시행한 임상연구 결과 PSA가 50% 이상 감소한 경우가 30~60%에 달했다. 현재까지 PSMA-617을 사용한 표적치료가 가장 많이 시행 중이며, 독일에서 시행한 다기관 후향 임상시험 결과 PSA가 50% 이상 감소한 경우가 약 45%였다. PSMA I&T 표적치료는 전체 환자 58.9%에서 PSA가 절반 이상 감소하였으며, 종양의 크기를 기준으로 평가하였을 때에도 치료결과가 좋아서 부분관해(20%)와 안정변변(52%)이 2/3 이상이었다.
PSMA 리간드를 이용한 표적치료는 유해효과가 비교적 경미하고, 3~4등급 이상 독성은 드물게 나타난다. PSMA-617은 독일 다기관 후향 임상시험 결과 주로 혈액학적 독성이 보고되었으며, 3~4등급의 빈혈(10%)이나 혈소판감소증(4%)이 나타났다. 특히, 이전에 Ra-223 치료를 받은 적이 있는 사람들에게서 3~$등급 혈액학적 독성이 다빈도로 발생하였으나, 신독성은 발생하지 않았다. PSMA I&T 표적치료는 3~4등급 독성은 보고되지 않았고, 1~2등급 구강건조증(37%), 빈혈(32%), 혈소판감소증(25%) 등이 나타났다. PSMA I&T의 선량을 계산한 결과, 골수에 흡수되는 평균선량이 PSMA 표적항체 치료(177Lu-DOTA-J591)에 비해 1/20 정도로 낮았다.
이외에도 PSMA가 생리적으로 섭취되는 침샘과 콩팥이 방사선에 의해 영향을 받을 우려가 있다. 그러나 아직까지 임상 전문가들 사이에 방사선핵종 치료의 누적선량 한도가 합의된 바가 없고, 장기적 유해효과가 보고되기 전이라서 참고할 사례가 많지 않다. 선량계산 연구 결과를 바탕으로 골수, 콩팥, 침샘, 눈물샘이 결정 장기이다. PRRT의 사례처럼 콩팥을 보호하는 방법이 개발 중이며, 그중 PSMA inhibitor 2-(phosphonomethyl) pentanedioic acid (PMPA)는 PSMA를 경쟁적으로 저해해서 신장 섭취를 줄여준다. 그러나 아직까지 PSMA 리간드 방사핵종 치료 후 신독성이 보고된 적이 없는데, PSMA 리간드가 콩팥에서 빨리 제거되어 상대적으로 평균흡수선량이 낮은 것이 그 원인으로 생각된다. 또한 PMPA는 종양의 PSMA 섭취를 같이 저해할 우려도 있으므로, PSMA 표적치료의 신독성과 보호방법에 대해서는 향후 많은 연구가 필요하다.
베타 핵종을 이용한 PSMA 표적치료는 몇 가지 제한점을 가지고 있다. PSMA 표적 치료는 약 30%에서 치료반응을 보이지 않는 것으로 보고되었다. 특히 미만성 뼈전이암이 있을 때 치료용량에 제한이 있을 수 있다. Lu-177은 에너지가 크지 않고 입자 범위가 1.5 mm 내외이기 때문에 뼈전이암이 소수일 때 주변 조혈 세포에 큰 영향을 주지 않는다. 그러나 미만성 뼈전이암이 동반된 경우에는 혈액학적 독성이 클 우려가 있으므로 많은 용량을 투여하기 어렵다. 이러한 단점을 극복하기 위해 알파 핵종 치료가 대두되고 있다. 아스타틴(At-211), 악티늄(Ac-225), 비스무트(Bi-213)와 같은 알파 핵종인 입자 범위가 50~100 um(세포 2~3개 직경에 해당함)에 불과하여 세포 특이적 방사선치료가 가능하다. 따라서 알파 핵종을 표지한 PSMA리간드는 혈액학적 독성이 우려되는 환자에게도 비교적 높은 용량을 투여하여 충분한 치료효과를 기대할 수 있다. 최근 Lu-PSMA-617 치료에 실패한 환자아게 225Ac-PSMA-617을 투여하여 치료반응을 유도한 사례가 보고된 바 있다. 213Bi-PSMA-617을 이용하는 연구도 시작되고 있어서 향후 활발한 연구가 이어질 것으로 기대된다.
11602. 췌장 신경내분비 종양을 진단받은 70세 남자 환자의 감마카메라 영상 및 펫 영상이다. 다음 설명 중 옳은 것은?
** 감마카메라 영상 : 아마도 In-111 octreotide scan인듯? 보이는 정상 사진
** 펫 영상 : FDG PET영상으로, pancreas body or tail로 보이는 부위의 focal uptake, liver 전체의 multifocal uptake들 보임.
A. 수술로 치료 가능하다.
B. Y-90 DOTA TOC으로 치료 가능하다.
G. 환자는 예후가 좋을 것이다.
M. 분화도가 나쁠 것으로 예상된다.
정답: M. 분화도가 나쁠 것으로 예상된다.
풀이:
A) liver meta가 있으니 수술은 안되고,
B) somatostatin receptor Image에서 안보였으니 peptide receptor radionuclide therapy(PRRNT)의 적응증에 해당하지 않고,
G) 분화도가 나쁜 종양이므로 일반적인 예후는 안좋을 것으로 예상됨.
고창순 핵의학 제4판 3-35 p.1006~
11902. 68Ga-PSMA의 표적장기가 아닌 것은?
A. 뇌
B. 침샘
G. 비장
M. 콩팥
선량계산 연구 결과를 바탕으로 골수, 콩판, 침샘, 눈물샘이 결정 장기이다.
고창순 핵의학 제4판 3-35 p.1017~
36 방사성동위원소 체내강치료 및 방사선색전술
1. 방사성동위원소 체내강 및 접착치료
1) 체액강 내 주입법
그러나 최근에는 이러한 시도들이 활발히 이루어지고 있지는 않다.
2) 활액막 절제술
방사선 활액막 절제술은 관절 내로 베타선 방출 핵종의 방사성 물질을 주입하여 염증성 활액말을 제거하는 방법이다. 방사선 활액막 절제술은 류마티스성 관절염뿐 아니라 활액막의 비후를 일으키는 모든 염증성 및 비염증성 관절염에 적용된다.
이것은 1~2 um 정도의 크기인 미소구형 입자나 응집입자를 사용함으로써 일부 해결되었다. 그중 대표적인 것으로 철의 수산화물 응집입자가 있는데 90Y, 165Dy, 166Ho 등의 운반체로서 작용할 수 있고 자신은 활액막 조직에 집적되어 관절외로의 누출 문제는 조금 개선되었다. 다른 시도로는 생체 내에서 분해되는 고분자 화합물 chitosan을 착화제로 사용하여 166Ho을 수용액의 형태로 활액낭에 주입하는 것으로 1% 이하의 누출을 확인하였고, 50~80%에서 증상의 호전이 관찰되었으며, 재발 시 재치료할 수 있다.
이상적인 방사성동위원소 표지화합물은 1) 증식된 혈액막을 절제해 낼 수 있을 정도의 베타선 에너지를 가져야 한다. 그러나 관절연골이나 피부에는 손상을 주지 않을 정도여야 한다. 슬관절염 치료에 이상적인 핵종은 염증으로 두꺼워진 활액막을 투과할 수 있도록 베타선의 에너지가 1.2 MeV 정도, 투과력이 5 mm 이상 10 mm 이하여야 한다. 작은 관절에는 활액막 아래의 정상 뼈의 피폭을 방지하기 위하여 저에너지 베타선 방출 핵종을 이용하여야 한다. 2) 주사 후 관절 내에 균일하게 분포하며, 활액세포에 탐식될 정도의 작은 크기여야 하나 너무 작아 관절 외로 누출될 정도는 아니어야 한다. 따라서 적정 크기는 2~5 um 정도이다. 3) 표지화합물과 베타선 방출 핵종의 결합은 비가역적이어야 하며 체내에서 분리되어서는 안된다. 4) 염증성 반응 없이 활액막에 집적, 활액막 내에서 생분해 되어야 한다. 관절 내에 잔존 시 화합물 자체가 육아조직 형성을 유발할 수 있기 때문이다. 5) 관절 내에서 입자 생물학적 반감기가 표지방사성 핵종의 물리적 반감기보다 길어야 한다.
무릎관절의 류마티스성 관절염 환자에서 방사선 활액막 절제술을 시행한 최근 보고가 있어 소개한다. 여기에 사용된 방사성동위원소는 32P, 90Y, 188Re이며 방사성교질을 총 99명의 환자에게 무릎관절에 주입하였고, 46명의 환자에게는 대조군으로 코르티코스테로이드의 한 종류인 트리암시놀론(triamcinolone)을 주입하였다. 그 결과는 류마티스 관절염 환자에서 방사성 활액막 절제술이 더 좋은 통증완화의 효과를 보여주었고, 치료지속 기간도 더 오래 지속 되었다. 최근에 류마티스성 관절염 치료제로 국소치료보다 전신에 작용하는 치료제가 개발되어 임상에서 사용되고 있으며 그 효과도 좋은 것으로 알려져 있고 국소치료제 사용은 제한적으로 사용되기 때문에 방사선 활액막 절제술의 임상적 대상 및 유용성에 대해서는 더 구체적인 연구가 필요하다.
3) 진피/표피 접착치료
2. 방사선색전술
1) 간세포암종 방사선색전술 치료
2) 감세포암종 임상적 평가 및 치료에 대한 종양반응
3) Yttrium-90(90Y) 미세구를 이용한 경동맥방사선색전술
11310. Y-90 microsphere의 치료 원리 및 PET/CT 찍을 수 있는 원리
정답:
2.3 MeV 의 베타선
Y-90 붕괴과정에서 쌍생성이 일어나고, 여기서 방출된 양전자가 소멸붕괴해서 PET영상을 얻을 수 있음.
고창순 핵의학 제4판 3-36 p.1023~ 방사선색전술 내용 공부해보면 좋을 듯
37 알파핵종 표적 치료
1. 서론
알파방출 방사성 동위원소는 암치료의 측면에서 기존의 베타 방출 방사성 동위원소보다 많은 물리적 장점을 가지고 있다. 알파핵종은 고밀도의 전리작용을 나타낸다. 조직에서의 비정이 40~80 um이며, 이것은 베타방출핵종의 3,000~6,000 um보다는 적은 값이다. 그래서, 유효 치료 범위가 몇 개의 세포수준이기 때문에 세포나 미세전이 수준의 치료에서는 알파방출 핵종이 최적이라고 할 수 있다. 조직에서의 비정이 짧기에 주변 장기로의 비특이적 방사선피폭이 줄어들게 되고, 알파핵종의 경우 LET가 높게 나타난다. 알파 방출핵종의 LET는 100 keV/um 정도로 베타 방출핵종의 0.2 keV/um에 비하여 큰 값을 갖게 된다. 알파 방출핵종은 종양의 이중 가닥의 DNA 파괴를 가능케 하여서, 베타 입자와 비교하여 1,000배 이상의 강력한 치료효과를 보인다. 알파핵종 표적 치료의 또 다른 장점은 세포주기나 저산소상태와 관계없이 일정한 치료 효과를 기대할 수 있다는 것이다.
알파 핵종은 사이클로트론이나 원자로에서 생산된다. 일부 알파핵종은 발생기(generator system)로 활용이 가능하기 때문에, 용출해서 사용할 수도 있다. (예, 68Ga)
211At, 212Bi, 213Bi, 225Ac, 223Ra 등의 많은 알파 방출 핵종을 암치료에 이용하기 위하여 많은 연구들이 진행되어 왔다.
반감기가 짧은 알파핵종, 예를 들면 비스무스 등은 체내 분포 및 물리적 성질을 고려할 때 작은 분자량 화학물(small molecule compound)에 표지하여 작고 접근이 용이한 종양에만 사용될 것이다. 상대적으로 큰 종양을 치료하기 위한 목적이거나 항체 등의 큰 분자량 화합물에 표지하여 투여할 때, 종양내부로 방사성의약품이 침투하려면 더 많은 시간 필요하기 때문에 225Ac, 223Ra과 같은 반감기가 긴 방사성 핵종이 사용될 것으로 생각한다.
많은 알파 방출 방사성 핵종은 여러 번의 붕괴를 하기 때문에 베타선과 감마선 등을 방출하게 된다. 일부 알파 방출 핵종에서 배출되는 감마선은 체내 분포 분석(biodistribution assay)이나 영상 검사가 되기에 적절하게 적용할 수 있다. 이런 알파 방출 핵종이 영상 검사에 활용될 수 있을 경우에는 치료 전에 환자별 약동학적 평가 및 체내 분포를 평가할 수 있기 때문에 상당히 유용하다.
2. 알파핵종 치료 방사성 동위원소의 특성
1) 211At
가장 무거운 할로겐 원소로써 7.2시간의 반감기를 가지고 있다. 그림 37-1에서 보이는 것처럼 2개의 핵종으로 나누어 붕괴되는데, 이때 각각 5.9와 7.52 MeV 알파 에너지를 방출하게 된다.
조직에서 55~70 um로 비정이 짧고, 97 keV/um로 평균 LET가 높기 때문에 방사성 핵종 치료에 적합하다. 211At은 할로겐족이어서 승화에 대한 작업대(hot cell) 등의 방사선 안전 관리기준이 요구된다.
211At 붕괴 과정에서 211Po 딸핵종이 77 keV와 97 keV의 X선을 방출하기 때문에 감마영상과 약동학 연구가 가능하다. 붕괴과정 중에서 나오는 207Bi의 반감기가 33.4년이지만 전체 방사능 중 0.09%만 차지하기 떄문에 방사선 안전면에서 큰 문제가 되지 않는다.
211At은 사이클로트론을 이용하여 자연계에 존재하는 비스무스 표적에 22-28 MeV 알파선을 조사하여 207Bi(alpha, 2n)211At 반응으로 생산된다.
2) 212Bi
212Bi는 반감기가 1.01시간으로 짧고 224Ra 발생기에서 생산이 가능하다.
1.01시간이라는 짧은 반감기로 말미암아 212Bi 표지 항체를 정맥주사하는 것은 실효가 없을 것으로 생각된다. 일반적인 DTPA를 사용한 킬레이터로 212Bi를 이용할 경우 생체내 안정성이 취약하기에 주로 복강 내 주입이나 림프관 내 주입 등의 형태로 사용된다. 새로운 킬레이트 물질인 DOTA 화합물은 212Bi 표지 방사선면역 화합물의 안정성을 개선시켰다. 그러나, 복잡한 킬레이트법을 적용하려 해도 212Bi의 짧은 물리적 반감기의 한계가 있어서 어려움이 있다. 212Bi 표지 항체를 이용한 전임상 연구들은 수행되어져 왔다. 백혈병치료를 위하여 Tac를 표적하는 212Bi 표지 단클론 항체 치료도 진행되어 왔다. 그러나, 종양에 충분한 항체가 도달하기 전에 방사성핵종의 붕괴가 일어나기 때문에 생쥐에서의 치료반응에는 제한이 있다.
3) 213Bi
213Bi 붕괴는 5.9 MeV의 알파선을 포함한 다양한 붕괴를 포함하고 있다. 0.76 시간이라는 213Bi의 짧은 반감기 때문에 225Ac를 모핵종으로 하는 발생기가 고안되었다.
골수 백혈병에서 213Bi표지 CD33 표적 인간화 단클론 항체인 HuM195을 이용한 방사면역치료의 임상시험이 진행되었다. (중략) 거의 모든 방사선 표지 항체가 백혈병 병소에 섭취되는 것이 관찰되었으며, 골수 밖의 심각한 독성은 관찰되지 않았다. 평가가 가능한 17명 환자 모두 골수 억제가 관찰되었으며 보통 22일 정도 지나서 회복되었다.
뇌교종 환자를 대상으로 213Bi을 이용하여 치료를 위한 임상 시험이 이루어졌다. 뇌교종에서 substance P에 대한 수용체를 발현하고 있음이 밝혀져서, substance P 유사체인 [Thi8 Met (O2)11]-substance P에 213Bi을 표지하여 치료하였을 때 치료효과가 나타나는 환자도 있으면서 추가적인 신경 기능 장애가 관찰되지 않아서 향후 추가 연구가 이루어질 것으로 기대된다.
최근에는 90Y/177Lu-DOTATOC에 효과를 나타내지 않는 신경내분비 종양에서 213Bi-DOTATOC을 주사하였을 때 종양에 섭취되는 것이 관찰되며, 치료 효과가 모든 환자에서 관찰되었다. 아직 많은 환자를 대상으로 임상 시험이 진행된 것은 아니나, 향후 임상에서 사용 가능할 것으로 생각된다.
4) 225Ac
225Ac의 경우 치료용 방사성 동위원소로 고려될 수 있는 몇 가지 특성이 있으니 첫째, 비정이 짧아서 조직 내 수 개의 세포 정도로 알파선이 방출되고, 둘째, 고 LET 동위원소여서 알파선이 주행하는 경로에서 강력한 치료효과를 지니게 되고, 셋째, 10일 정도의 반감기를 가지고 있으며, 넷째, 네 개의 알파핵종을 방출하는 딸핵종이 있기 때문에 치료가 극대화될 수 있다. 225Ac의 치료효과는 213Bi과 비교하였을 때 1,000배 더 높은 장점이 있으나, 다양한 성질의 딸핵종이 붕괴 과정에서 생겨 표지화합물에서 떨어질 수 있으나 반감기가 극히 짧아 알파입자 방출의 99%가 표지된 항체에서 일어나 실용적으로 문제가 없다.
최근 진행된 연구에 따르면 28명의 진행 전립선암 환자를 대상으로 PSMA를 표적하는 225Ac 617PSMA을 이용하여 알파표적 치료를 시행하였다. (중략) 617PSMA에 225Ac를 표지할 때 장점으로는 세포내부로 전달이 된다는 점, 며칠 동안 종양 내에 머무른다는 점, 결합되지 않은 약제는 빨리 체외 배출되며, 신장에 섭취가 많이 않다는 점이 있다. (중략) 골수의 독성은 225Ac 617PSMA 치료량과 관계가 뚜렷하지 않았으나, 침샘에서는 치료량과 상관있는 독성이 관찰되어 입안 건조 같은 증상이 나타나서 추후에는 침샘 보호 전략도 필요할 것으로 생각된다.
5) 223Ra
223Ra은 반감기가 11.4일이고, 225Ac처럼 여러 번의 알파붕괴가 일어난다. 또한 225Ac처럼 223Ra 발생기도 개발되어 있다. (중략) 223Ra을 사용할 경우 생체 내 분포를 알지 못하는 기체 부산물인 219Rn가 생기는 것이 약점으로 생각된다. 또한 223Ra을 효과적으로 결합하는 적절한 킬레이터가 많지 않은 것과 딸핵종이 생기는 것도 고려해야 될 점이다.
3. 알파핵종 표적 치료의 제한점
알파핵종 치료를 몇 가지 제한점으로 인하여 현재 임상 사용이 제한적이다. 알파핵종은 화학적 결합이후에도 붕괴를 통하여 딸핵종들이 결합을 벗어나게 되어 심각한 독성을 일으킬 가능성이 있다. 또한 킬레이터와의 결합이나 방향족과의 결합이 복잡하게 이루어지는 것이 단점이다. 알파핵종이 붕괴를 해가면서 킬레이터가 딸핵종을 제대로 잡고 있지 못하여 이탈할 수 있다. 알파핵종 붕괴는 좁은 공간에 고에너지 방사선이 집중을 가져와서 심각한 방사선 분해(radiolysis)가 생긴다. 방사선 분해는 단백질 변성을 가져와서 단클론 항체의 경우 면역 결합능을 잃게 될 수도 있다. 현재 알파핵종 치료가 상업적으로 널리 활성화 되지 않은 점과 방사선 안전에 관해 익숙지 않은 점이 다른 제한점들이다.
4. 알파핵종 표적 치료의 내부 선량 평가
알파핵종만의 특별한 선량평가가 몇 가지 있다. 먼저 미세선량평가(microdosimetry)가 첫 번째 방법이다. 이 방법은 알파 입자 방출의 확률적인 속성과 입자가 세포와 세포핵을 지나가는 궤적에 대해서도 고려하는 방법이다 .이러한 분석을 위하여 세포와 핵의 크기 및 세포수준 이하에서의 특정 핵종의 분포에 대한 자세한 정보가 필요하다.
다른 방법은 MIRD schema를 세포수준으로 확장하여 세포와 세포핵의 평균 흡수선량을 세포수준의 S value를 이용하여 평가하는 것이다. 이러한 방법은 시간의 흐름에 따라 다양한 알파핵종에서 나오는 각종 딸핵종의 영향을 고려하는 것이다.
5. 알파핵종 치료와 관련된 방사선 안전 관리
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