한국원자력의학원(원장 최창운)은 면역 양전자방출단층촬영(면역PET)*을 이용하여 식도암의 진단과 치료를 동시에 할 수 있는 컨버전스 방사성의약품**을 세계최초로 개발했다고 밝혔다.

[용어해설]면역 양전자방출단층촬영(면역 PET) : 암세포 등에 특이적으로 결합하는 항체에 양전자방출단층촬영(PET)용 방사성동위원소를 붙여 체내에 주사해 암 등 대상질환의 영상화와 정량평가를 수행하는 영상기법임

[용어해설]컨버전스 방사성의약품 : 방사성동위원소를 이용해 질병의 진단과 치료가 가능하도록 제조한 의약품으로서 종양진단제와 종양치료제 등 목적에 따라 변환하여 사용될 수 있는 의약품임

식도암은 조직형에 따라 편평상피세포암, 선암 등으로 나뉘는데, 우리나라는 편평상피세포암이 전체 식도암의 95% 이상을 차지한다. 식도암은 발생률은 높지 않으나, 한 번 발생하면 전반적으로 경과가 좋지 않아 치료에 많은 어려움이 있어왔다.

한국원자력의학원 이태섭 박사팀(이하 ‘연구팀’)은 식도 편평상피세포암에서 암세포 증식인자인 표피성장인자수용체(EGFR)*가 많이 발현하는 것에 착안하여, 표피성장인자수용체(EGFR)에 특이적으로 결합하는 항체의약품 세툭시맙에 진단용 방사성동위원소 구리-64와 치료용 방사성동위원소 루테튬-177을 각각 붙여 컨버전스 방사성의약품을 제조하였다.

[용어해설]표피성장인자수용체(EGFR) : 암세포가 외부로부터 표피성장인자를 받아들이는 인자이다. 수용체는 암세포 내부에 ‘성장·분열을 시작하라’는 신호를 보내고, 암세포는 이 신호를 받고 증식한다.　

연구팀은 식도암을 이식한 동물 모델을 대상으로 방사성동위원소 구리-64를 붙인 세툭시맙을 주사하여 양전자를 방출하는 구리-64가 암세포에 모여 암의 크기와 위치를 면역 양전자방출단층촬영(면역PET) 영상을 통해 진단할 수 있었고,

이어서 방사성동위원소 루테튬-177을 붙인 세툭시맙을 주사하여 루테튬-177이 내뿜는 베타선에 의해 암 세포가 파괴되는 방사면역치료* 효과를 확인하였고, 항체면역치료**에 비해 종양의 크기가 61.5% 감소하여 종양성장이 억제되는 효과를 입증하였다.

[용어해설]방사면역치료 : 방사선치료의 효과와 표적항체에 의한 면역작용의 효과가 결합한 치료를 말하며, 표적항체를 이용하여 암세포에만 선택적으로 방사선을 조사하게 되므로 정상세포에 미치는 방사선 영향을 최소화하여 암 치료에 높은 효과를 보이는 첨단 방사선치료 분야임

[용어해설]항체면역치료 : 암세포의 수용체, 성장인자 등을 표적하는 단일 항체를 이용하여 종양 세포 신호전달의 차단, 세포 사멸을 유도하거나 추가적인 면역 작용을 통해 종양 세포 파괴를 유도하는 표적치료 방법으로 현재 해당 표적에 따라 다양한 치료용 항체가 개발, 승인되어 임상에 사용되고 있음

이번 연구는 미래창조과학부에서 지원하는 ‘원자력연구개발사업’ 및 ‘방사선노화제어기술개발사업’, 그리고 보건복지부에서 지원하는 ‘암정복추진연구개발사업’의 일환으로 수행되었으며, 해당 분야 최고 권위지인 미국 핵의학회 학술지(Journal of Nuclear Medicine, 논문피인용지수=6.160) 2016년 7월호에 게재*되었다.

[논문제목] : Immuno-PET Imaging and Radioimmunotherapy of 64Cu-/177Lu-Labeled Anti-EGFR Antibody in Esophageal Squamous Cell Carcinoma Model, Journal of Nuclear Medicine.

연구팀은 이 같은 성과를 바탕으로 식도암의 진단과 치료가 동시에 가능한 새로운 컨버전스 방사성의약품의 개발 및 임상적용 등 실용화 연구를 추진할 예정이다.