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방사선종양학 압스코팔 방사선 치료를 받은 부위가 아닌 전혀 다른 곳의 종양이 사라진다는 말을 처음 들었을 때 솔직히 반신반의했다. 방사선이 닿지도 않은 곳의 암이 치료된다는 게 과학적으로 어떻게 가능한 건지 이해가 되지 않았다. 남편이 흑색종으로 진단을 받고 치료를 받던 중 담당 의사가 "면역항암제와 방사선을 같이 쓰다 보면 방사선을 쏘지 않은 부위에서도 반응이 나타나는 경우가 있어요, 압스코팔 효과라고 하는데 그게 일어나면 매우 좋은 신호입니다"라고 했다. 그때부터 이 현상에 대해 파고들기 시작했다. 인터넷에 검색하면 영어 논문들은 많은데 한국어로 제대로 정리된 자료가 많지 않았다. 방사선종양학 교과서 수준의 설명이거나, 반대로 너무 단편적인 뉴스 기사 수준이거나 둘 중 하나였다. 그래서 직접 여러 문헌을 찾아보고, 전문의 상담도 여러 번 받으면서 알게 된 것들을 이 글에 최대한 깊고 넓게 정리해보기로 했다. 방사선 치료를 받고 있거나 면역항암제와의 병합 치료를 앞두고 있는 환자와 가족들, 그리고 종양학이나 방사선종양학을 공부하는 분들 모두에게 도움이 되길 바란다. 방사선 치료가 단순히 국소 치료 도구에 머물지 않고 전신 면역 반응을 이끌어낼 수 있다는 이 개념은 암 치료의 패러다임을 근본적으로 바꿀 수 있는 잠재력을 품고 있다.
개념탄생과 정의
압스코팔 효과(Abscopal Effect)는 방사선 치료를 받은 종양 부위에서 멀리 떨어진 곳, 즉 방사선이 직접 닿지 않은 부위의 종양이 함께 줄어들거나 사라지는 현상을 말한다. 압스코팔이라는 단어 자체가 생소한데, 이 단어는 라틴어 합성어에서 유래한다. Ab는 '~로부터 떨어져서'를 의미하고, scopus는 '목표, 표적'을 의미한다. 즉 '표적에서 벗어난 곳에서 일어나는 효과'라는 뜻이다. 방사선이라는 치료 도구의 표적이 된 종양이 아닌 곳에서 치료 반응이 나타난다는 의미를 이름 자체에 담고 있다.
이 용어를 처음 사용한 사람은 영국의 방사선 생물학자 R.H. Mole이다. 그는 1953년 학술지에 발표한 논문에서 방사선 치료를 받은 조직 바깥, 즉 방사선 조사 범위를 벗어난 곳에서 나타나는 생물학적 효과를 설명하기 위해 이 단어를 처음 사용했다. 당시에는 이 현상이 실험적 관찰에 불과했고 임상적으로 재현하기 어려웠기 때문에 수십 년 동안 방사선종양학의 주류 연구 주제로 자리잡지 못했다.
압스코팔 효과가 다시 주목을 받기 시작한 것은 2000년대 이후 면역항암치료가 임상에 도입되면서부터다. 특히 2010년대 초반 면역 관문 억제제(Immune Checkpoint Inhibitor)가 흑색종 치료에서 놀라운 효과를 보이기 시작하면서, 방사선과 면역항암제의 병합이 압스코팔 효과를 더 강력하고 일관되게 유발할 수 있다는 사실이 알려지기 시작했다. 이 순간부터 압스코팔 효과는 암 치료의 새로운 가능성을 상징하는 개념으로 급부상했다.
압스코팔 효과를 이해하는 데 중요한 전제가 있다. 이 현상은 방사선 치료가 단순히 암세포를 직접 파괴하는 국소 치료에 그치지 않고, 면역 시스템을 활성화해 전신적인 항암 반응을 끌어낼 수 있다는 것을 보여준다. 방사선이 종양 내 면역원성 세포사멸을 유도하고, 이 과정에서 방출된 종양 항원이 면역 시스템을 훈련시켜 방사선을 받지 않은 다른 부위의 종양까지 공격하게 만드는 것이다. 이 개념은 방사선을 단순한 파괴 도구가 아닌 면역 조절제로 재정의하는 새로운 시각의 출발점이 됐다.
| 용어 기원 | 라틴어 ab(떨어져) + scopus(표적) |
| 최초 제안자 | R.H. Mole, 영국 방사선 생물학자 |
| 최초 기술 연도 | 1953년 |
| 핵심 현상 | 방사선 미조사 부위 종양의 자발적 퇴축 |
| 재주목 계기 | 면역 관문 억제제의 임상 도입(2010년대) |
| 현재 의의 | 방사선의 면역 조절 기능, 전신 항암 반응 가능성 |
방사선종양학 압스코팔 효과 메커니즘
방사선종양학 압스코팔 압스코팔 효과가 어떻게 일어나는지를 이해하려면 방사선이 암세포를 죽이는 과정에서 면역 시스템과 어떻게 상호작용하는지를 단계적으로 따라가야 한다. 이 과정을 제대로 이해하면 왜 방사선이 면역항암제와 시너지를 내는지, 왜 어떤 환자에서는 압스코팔 효과가 나타나고 다른 환자에서는 나타나지 않는지가 납득이 간다.
면역원성 세포사멸의 시작
방사선이 종양 세포를 죽이는 방식은 하나가 아니다. 방사선에 의해 종양 세포가 죽을 때, 그 죽음의 방식이 면역 시스템을 자극하는 방식이냐 아니냐에 따라 압스코팔 효과가 발생할 가능성이 크게 달라진다. 방사선에 의해 종양 세포가 면역 반응을 유발하는 방식으로 죽는 것을 면역원성 세포사멸(Immunogenic Cell Death, ICD)이라고 한다.
면역원성 세포사멸이 일어날 때 종양 세포는 죽어가면서 특정 분자들을 방출하거나 세포 표면에 노출시킨다. 이 분자들을 손상 관련 분자 패턴(DAMP, Damage-Associated Molecular Patterns)이라고 한다. 대표적으로 세 가지 주요 신호가 방출된다. 첫째는 칼레티큘린(Calreticulin)으로, 정상적으로는 세포 안의 소포체에 위치하는 단백질인데 세포가 스트레스를 받으면 세포막 표면으로 이동해 '나를 잡아먹어라'는 신호를 수지상세포에게 보낸다. 둘째는 HMGB1(High Mobility Group Box 1)으로, 세포핵 안에 있다가 세포사멸 시 방출되어 수지상세포를 활성화하는 신호를 보낸다. 셋째는 ATP로, 세포 에너지원이면서 동시에 면역 세포를 끌어들이는 화학 유인 물질 역할을 한다.
수지상세포의 활성화, 항원 제시의 관문
이 신호들에 의해 수지상세포(Dendritic Cell, DC)가 죽어가는 종양 세포 주변으로 모여든다. 수지상세포는 면역 시스템에서 '탐정' 또는 '교관' 역할을 하는 특수한 면역 세포다. 이들은 종양 세포 파편을 집어삼키고 그 안에 있는 단백질들을 조각내서 종양 항원 펩타이드로 만든다. 이 과정을 항원 처리(Antigen Processing)라고 한다.
수지상세포는 처리한 항원 펩타이드를 MHC(주조직적합성 복합체) 분자 위에 올려서 세포 표면에 전시한다. 그리고 림프절로 이동해서 T세포들에게 이 항원을 제시한다. 이것이 항원 제시(Antigen Presentation)다. T세포는 수지상세포가 제시하는 항원을 인식하고, 그 항원을 가진 세포를 찾아 죽이도록 훈련받는다.
세포독성 T림프구의 전신 순환
수지상세포로부터 종양 항원 교육을 받은 T세포, 특히 CD8+ 세포독성 T림프구(Cytotoxic T Lymphocyte, CTL)는 활성화되고 증식해서 혈류로 방출된다. 이 활성화된 CTL은 혈액과 림프를 통해 몸 전체를 순환하면서 자신이 교육받은 종양 항원을 가진 세포를 찾아다닌다. 방사선을 받지 않은 다른 부위의 전이 종양도 원발 종양과 같은 항원을 가지고 있기 때문에, 이 순환하는 CTL의 표적이 된다. CTL이 전이 종양 세포를 인식하고 직접 접촉해서 죽이거나, 퍼포린과 그랜자임 같은 세포 독성 물질을 분비해 종양 세포를 파괴한다. 이것이 압스코팔 효과의 핵심 실행 단계다.
종양 미세환경의 재편성
방사선은 또한 종양 미세환경(Tumor Microenvironment, TME)을 변화시켜 면역 세포가 종양 내로 침투하기 쉬운 환경을 만드는 역할도 한다. 방사선 조사 후 종양 혈관 투과성이 증가하고, 종양 세포 표면에 면역 인식 분자인 MHC 클래스 I 분자 발현이 증가한다. MHC 클래스 I 분자가 많을수록 CTL이 종양 세포를 더 쉽게 인식하고 공격할 수 있다. 또한 방사선은 일부 종양에서 면역 억제 세포(Treg, MDSC)의 기능을 억제하는 효과도 있어 종양의 면역 회피 능력을 약화시킨다.
인시투 백신 효과와의 연결
이 전체 과정을 하나의 큰 그림으로 보면, 방사선이 종양을 파괴하는 동시에 그 종양을 개인 맞춤형 암 백신으로 변환시키는 역할을 한다는 것이 보인다. 종양 세포 안에는 암 특이적 단백질들이 가득한데, 방사선이 이 세포들을 면역원성 방식으로 파괴하면서 이 단백질들이 면역 시스템에 노출된다. 수술이나 항암 화학요법으로 종양을 제거하는 것과 달리, 방사선에 의한 면역원성 세포사멸은 종양 자체를 항원의 보고(寶庫)로 활용해 면역 반응을 훈련시킨다. 이 메커니즘을 인시투 백신 효과(in situ vaccine effect)라고 부른다.
| 1단계: 면역원성 세포사멸 | 방사선에 의한 종양 세포 ICD | DAMP(칼레티큘린, HMGB1, ATP) | 수지상세포 유인 신호 방출 |
| 2단계: 수지상세포 활성화 | DC가 종양 파편 섭취 및 항원 처리 | 수지상세포, MHC 분자 | 종양 항원 펩타이드 생성 |
| 3단계: T세포 교육 | DC가 림프절에서 T세포에 항원 제시 | CD8+ CTL, CD4+ Th | 종양 특이적 T세포 활성화 |
| 4단계: CTL 전신 순환 | 활성화 CTL이 혈류를 타고 전신 이동 | 세포독성 T림프구 | 모든 부위의 동일 항원 표적화 |
| 5단계: 원격 종양 공격 | CTL이 미조사 전이 종양 인식·파괴 | 퍼포린, 그랜자임 | 압스코팔 효과 발현 |
| 6단계: TME 재편성 | 방사선이 종양 미세환경을 면역 친화적으로 변화 | MHC-I, 혈관 투과성 | 면역 세포 침투 촉진 |
면역 관문 억제 시너지
압스코팔 효과를 논할 때 면역 관문 억제제를 빼놓을 수 없다. 방사선 단독으로도 압스코팔 효과가 이론적으로 가능하지만, 실제 임상에서 일관되게 관찰되기 어려운 이유가 있다. 바로 종양이 가진 면역 억제 메커니즘 때문이다. 면역 관문 억제제는 이 억제 메커니즘을 차단해서 방사선이 촉발한 면역 반응이 충분히 증폭되어 전신으로 퍼지도록 돕는 결정적인 역할을 한다.
면역 관문이란 무엇인가
우리 몸의 면역 시스템은 자신의 세포를 공격하지 않도록 하는 안전 장치를 갖추고 있다. 이 안전 장치가 바로 면역 관문(Immune Checkpoint)이다. T세포 표면의 CTLA-4, PD-1 같은 수용체가 면역 반응을 억제하는 신호를 받으면, T세포의 활성이 줄어들거나 세포사멸이 유도된다. 암세포들은 이 면역 관문 시스템을 악용해서 면역 공격을 피한다. 암세포 표면에 PD-L1 같은 리간드를 발현시켜 T세포의 PD-1 수용체에 결합하면, T세포가 '이 세포는 공격하지 않아도 된다'는 신호를 받아 공격을 멈추는 것이다.
면역 관문 억제제의 역할
이필리무맙(CTLA-4 억제제), 니볼루맙, 펨브롤리주맙(PD-1 억제제), 아테졸리주맙(PD-L1 억제제) 같은 면역 관문 억제제는 이 억제 신호를 차단해서 T세포가 다시 활성화되어 암세포를 공격할 수 있도록 해방시킨다. 이 약들이 일부 환자에서 놀라운 효과를 보이지만, 모든 환자에서 효과가 나타나는 것은 아니다. 이유 중 하나는 면역항암제가 효과를 발휘하려면 먼저 T세포를 활성화할 종양 항원이 면역 시스템에 충분히 제시되어야 한다는 것이다.
방사선과 면역 관문 억제제의 결합 논리
여기서 방사선과 면역 관문 억제제의 결합이 갖는 논리적 완결성이 드러난다. 방사선은 종양을 면역원성 방식으로 파괴해 종양 항원을 대량으로 방출하고 수지상세포를 활성화해서 T세포를 훈련시키는 역할을 한다. 말하자면 면역 반응의 '불씨'를 만드는 역할이다. 하지만 이 불씨만으로는 종양의 면역 억제 환경을 극복하기 어렵다. 면역 관문 억제제는 T세포가 종양에 의해 다시 꺼지지 않도록 억제 브레이크를 제거해서 방사선이 만든 면역 반응이 충분히 활성화되고 유지될 수 있게 한다. 불씨를 피우는 것이 방사선이라면, 그 불이 꺼지지 않도록 바람을 막아주는 것이 면역 관문 억제제다.
반대 방향에서 생각해보면, 면역항암제 단독으로는 종양 항원 제시가 부족해 효과가 제한적인 환자에서 방사선이 항원을 공급해주는 역할을 할 수 있다. 방사선이 면역항암제의 효과를 높이는 증폭제(Amplifier)가 되는 것이다.
CTLA-4 억제와 PD-1/PD-L1 억제의 차이
두 종류의 면역 관문 억제제는 작용 단계가 다르고, 방사선과의 시너지 방식도 약간 다르다. CTLA-4 억제제는 T세포 활성화의 초기 단계, 즉 림프절에서 수지상세포가 T세포를 교육하는 단계에서 억제 브레이크를 제거한다. 방사선이 수지상세포를 활성화하고 항원을 제시하는 과정을 강화하기 때문에, CTLA-4 억제제와 방사선은 림프절에서의 T세포 활성화 단계에서 시너지를 낸다.
PD-1/PD-L1 억제제는 이미 활성화된 T세포가 종양 내에서 다시 억제되는 단계를 막는다. 방사선이 종양 미세환경을 재편성하고 종양 세포의 MHC-I 발현을 높이는 효과와 결합하면, T세포가 종양에 침투한 후 더 지속적이고 효과적으로 활동할 수 있게 된다.
이상적인 병합의 조건
방사선과 면역항암제의 시너지를 최대화하기 위해서는 병합의 순서와 타이밍이 중요하다. 방사선이 종양 항원을 방출하고 수지상세포를 활성화하는 과정이 일어난 후 T세포가 활성화되는 시점에 맞춰 면역항암제가 투여되면 시너지 효과가 극대화된다는 이론적 배경이 있다. 하지만 최적의 순서와 타이밍에 대한 임상적 합의는 아직 완성되지 않았으며, 이것이 현재 활발히 진행 중인 임상 연구의 핵심 질문 중 하나다.
| CTLA-4 억제제 | T세포 초기 활성화 억제 해제 | 림프절에서 T세포 활성화 증폭 | 이필리무맙(Ipilimumab) |
| PD-1 억제제 | 종양 내 T세포 억제 해제 | 종양 미세환경 내 T세포 활성 지속 | 니볼루맙, 펨브롤리주맙 |
| PD-L1 억제제 | 암세포의 T세포 억제 신호 차단 | 암세포-T세포 직접 상호작용 개선 | 아테졸리주맙, 더발루맙 |
| 이중 차단 | CTLA-4 + PD-1 동시 억제 | 전체 면역 활성화 경로 중복 강화 | 이필리무맙 + 니볼루맙 |
방사선종양학 압스코팔 역사적 사례
방사선종양학 압스코팔 압스코팔 효과가 단순한 이론이나 실험실 현상이 아님을 보여주는 임상 사례들이 있다. 이 사례들을 살펴보면 이 현상이 어떤 상황에서 어떻게 나타나는지를 더 생생하게 이해할 수 있다.
2012년 뉴잉글랜드 저널의 역사적 증례
압스코팔 효과를 대중적으로 알린 결정적 계기가 된 증례가 2012년 뉴잉글랜드 저널 오브 메디신에 발표됐다. 전이성 흑색종 환자가 CTLA-4 억제제인 이필리무맙을 투여받으면서 동시에 척추 전이에 방사선 치료를 받았다. 치료 후 방사선을 쐬지 않은 부위의 전이 병변들, 즉 비장 전이와 피하 전이, 림프절 전이가 모두 현저하게 줄어드는 결과가 나타났다. 방사선 치료를 받은 척추 병변뿐 아니라 신체 여러 곳의 전이 병변들이 동시에 반응한 것이다. 이 한 편의 증례 보고가 방사선종양학과 종양면역학이 교차하는 지점에서 엄청난 관심을 불러일으켰다.
이 증례의 의미는 단순히 드문 현상을 기록했다는 데 있지 않다. CTLA-4 억제제라는 면역항암제와 방사선의 병합이 압스코팔 효과를 유발할 수 있다는 최초의 직접적인 임상 증거가 됐다는 데 더 큰 의미가 있다. 이 발표 이후 방사선과 면역항암제의 병합 효과를 체계적으로 연구하는 임상 시험들이 전 세계적으로 시작됐다.
초기 증례 보고들의 역사
2012년 이전에도 산발적인 압스코팔 효과 증례들이 문헌에 보고됐다. 1969년에는 폐 전이가 방사선 치료 후 자연 퇴축된 사례가 기록됐고, 그 후 수십 년에 걸쳐 신장암, 간세포암, 유방암, 림프종 등 다양한 암종에서 비슷한 관찰들이 드물게 보고됐다. 하지만 이 증례들은 재현성이 낮았고 메커니즘 설명이 불충분해서 의학계의 큰 관심을 끌지 못했다.
이 초기 증례들이 공통적으로 보여준 패턴은 흥미롭다. 방사선 치료를 받은 부위와 멀리 떨어진 전이 병변이 치료 후 수 주에서 수 개월에 걸쳐 서서히 줄어드는 양상이 나타났다. 그 당시에는 이것이 자연적인 면역 반응인지, 우연인지, 아니면 다른 이유가 있는지 명확히 설명하기 어려웠다. 2012년 이후의 연구들이 이 퍼즐 조각들을 하나씩 맞춰가면서 면역 메커니즘이 핵심이라는 것이 밝혀졌다.
다양한 암종에서의 최근 임상 보고들
2012년 이후 방사선과 면역항암제 병합 치료 후 압스코팔 효과가 나타난 임상 증례들이 다양한 암종에서 계속 보고되고 있다. 폐암에서는 PD-1 억제제와 방사선 병합 후 원격 전이 부위들이 줄어든 증례들이 여럿 보고됐다. 두경부암에서도 면역항암제와 방사선 병합 후 치료받지 않은 림프절 전이 부위가 함께 감소한 보고들이 있다. 유방암, 결장직장암, 신장세포암 등에서도 비슷한 관찰들이 축적되고 있다.
이 증례들의 공통적인 특징은 면역항암제와 방사선을 병합했을 때 압스코팔 효과 발생 빈도가 방사선 단독 치료에 비해 높다는 것이다. 방사선 단독으로는 수 퍼센트 미만의 낮은 빈도로 압스코팔 효과가 나타나는 반면, 면역항암제와 병합했을 때는 일부 연구에서 15~30% 수준의 의미 있는 빈도로 원격 종양 반응이 나타난다는 보고들이 있다. 물론 이 수치는 연구마다, 암종마다 크게 차이가 있어 일반화하기는 어렵다.
영향을 미치는 요인
압스코팔 효과가 모든 환자에서 나타나지 않는다는 사실은 이 현상의 발현을 결정하는 여러 요인이 존재한다는 것을 의미한다. 이 요인들을 이해하는 것이 압스코팔 효과를 전략적으로 유발하는 치료법을 개발하는 데 핵심이다.
방사선 선량과 분할 방식
어떤 선량과 분할 방식으로 방사선을 조사하느냐가 면역원성 세포사멸의 효율에 영향을 미친다. 기존의 소선량 다분할 방식(예: 2Gy를 25~30회)과 고선량 소분할 방식(예: 8~12Gy를 3~5회, SBRT/SABR)이 면역 반응에 미치는 영향이 다르다는 것이 여러 연구에서 제시됐다.
동물 실험에서는 고선량 소분할 방식이 기존 분할 방식보다 면역원성 세포사멸을 더 효과적으로 유발하는 경향이 있다는 결과들이 있다. 특히 8Gy×3회(세 번에 걸쳐 각 8Gy)가 면역 자극 효과가 높다는 데이터가 많이 인용된다. 하지만 지나치게 높은 단일 선량(예: 20Gy 이상)은 오히려 면역 억제 효과를 동반할 수 있다는 보고도 있어, 선량과 면역 반응 사이의 관계가 단순한 직선이 아님을 주의해야 한다.
한 가지 생각해볼 지점이 있다. SBRT처럼 고선량 소분할 방식은 종양 주변 림프구도 함께 고선량에 노출시킬 수 있어, 오히려 면역 세포 손상을 일으킬 수 있다는 우려도 있다. 종양 내 면역 세포는 보호하면서 암세포만 선택적으로 고선량을 주는 것이 이상적이지만, 현실적으로 이를 완벽히 구분하기는 어렵다.
종양의 면역원성, 차가운 종양과 뜨거운 종양
모든 종양이 동일한 면역원성을 갖지 않는다. 종양 내에 면역 세포 침윤이 활발하고 종양 특이적 항원이 풍부한 종양을 '뜨거운 종양(Hot Tumor)', 면역 세포가 거의 없고 항원 발현이 낮은 종양을 '차가운 종양(Cold Tumor)'이라고 부른다.
뜨거운 종양은 이미 면역 시스템과 어느 정도 상호작용하고 있어서, 방사선으로 면역원성 세포사멸이 유발됐을 때 이에 반응할 준비가 더 잘 되어 있다. 반면 차가운 종양에서는 방사선에 의한 면역 자극이 일어나도 면역 시스템이 충분히 반응하지 못하는 경우가 많다.
종양 돌연변이 부담(Tumor Mutational Burden, TMB)이 높은 종양, 즉 암세포 안에 많은 유전자 돌연변이가 있는 종양은 더 다양한 신생 항원(Neoantigen)을 가지고 있어서 면역 반응을 더 강하게 유발할 수 있다. 흑색종, 비소세포폐암, 방광암처럼 TMB가 높은 암종에서 압스코팔 효과가 상대적으로 더 자주 보고되는 것도 이와 관련이 있다.
환자의 면역 상태
환자 자신의 기저 면역 기능이 압스코팔 효과 발현에 결정적 영향을 미친다. 면역이 정상적으로 기능하지 못하는 환자, 예를 들어 이전에 집중적인 항암 화학요법을 많이 받아 골수 기능이 억제된 경우나, 면역억제제를 복용 중인 경우, 고령으로 면역 기능이 저하된 경우에는 압스코팔 효과가 나타나기 어렵다.
반대로 면역 기능이 비교적 잘 보존되어 있고, 종양 내 T세포 침윤이 활발한 환자에서는 방사선과 면역항암제 병합 후 압스코팔 효과가 나타날 가능성이 높다. 치료 전 CD8+ T세포 수, NK세포 활성도, 종양 내 PD-L1 발현 수준 등이 잠재적인 예측 바이오마커로 연구되고 있다.
치료 타이밍과 순서
방사선과 면역항암제를 언제 어떤 순서로 투여하느냐도 압스코팔 효과 발현에 영향을 줄 수 있다. 이론적으로는 방사선이 종양 항원을 방출하고 수지상세포를 활성화한 직후, T세포가 활성화되는 타이밍에 면역 관문 억제제가 투여되면 시너지가 극대화될 것으로 예상된다. 하지만 이 최적 타이밍이 구체적으로 얼마인지는 암종과 면역항암제 종류에 따라 다르고, 아직 임상적으로 확립되지 않았다.
동시 투여(Concurrent), 방사선 선행 후 면역항암제 순차 투여(Sequential), 면역항암제 선행 후 방사선 투여 등 다양한 병합 순서에 대한 임상 연구들이 현재 진행 중이다.
조사 부위의 선택
어느 종양 부위에 방사선을 조사하느냐도 압스코팔 효과에 영향을 줄 수 있다는 연구들이 있다. 면역 세포가 풍부한 림프절 주변 부위, 또는 면역 기능이 활발한 부위의 종양에 방사선을 조사하면 더 강한 면역 자극이 일어날 수 있다는 이론이 있다. 반면 방사선 조사 부위가 골수처럼 면역 세포를 생성하는 부위와 가까울 경우, 방사선이 면역 세포 생성을 억제해 오히려 전신 면역 반응을 약화시킬 수 있다는 우려도 있다.
| 방사선 분할 방식 | 고선량 소분할(예: 8Gy×3회) | 지나치게 높은 단일 선량, 저선량 다분할 |
| 종양 면역원성 | 뜨거운 종양, 높은 TMB | 차가운 종양, 낮은 TMB |
| 환자 면역 상태 | 정상 면역, 종양 내 T세포 침윤 활발 | 면역 억제 상태, 이전 집중 화학요법 |
| 면역항암제 병합 | CTLA-4+PD-1 이중 차단 | 면역항암제 미사용 |
| 치료 타이밍 | 면역 활성화 타이밍 맞춤 | 부적절한 투여 순서 |
| 조사 부위 | 면역 기능 부위, 비골수 부위 | 주요 림프 조직, 골수 인접 부위 |
방사선종양학 압스코팔 임상 현황
방사선종양학 압스코팔 압스코팔 효과를 임상에서 체계적으로 활용하기 위한 연구들이 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 현재 진행 중이거나 최근 완료된 주요 임상 연구들을 살펴보면 이 분야의 현재 수준과 앞으로의 방향을 가늠할 수 있다.
PACIFIC 연구와 그 의의
절제 불가능한 3기 비소세포폐암에서 방사선 치료와 항암 화학요법의 동시 병합 후 PD-L1 억제제인 더발루맙(Durvalumab)을 유지 치료로 사용한 PACIFIC 연구는 압스코팔 효과와 직접 연결되지는 않지만, 방사선 치료 후 면역항암제를 사용하는 순차 병합 전략의 임상적 효과를 처음으로 대규모로 입증한 연구다. 더발루맙 유지 치료군에서 위약군에 비해 전체 생존율이 유의미하게 향상됐으며, 이 결과는 방사선 치료가 이후 면역항암제의 효과를 높이는 환경을 만들 수 있다는 임상적 근거로 해석됐다.
KEYNOTE-001 하위 분석
펨브롤리주맙으로 치료받은 비소세포폐암 환자들에서 이전에 방사선 치료를 받은 경험이 있는 환자군이 방사선 치료를 받지 않은 환자군보다 면역항암제에 더 좋은 반응을 보였다는 사후 분석 결과가 발표됐다. 이 결과는 이전에 받은 방사선 치료가 종양의 면역 환경을 면역항암제에 더 반응하기 좋은 상태로 변화시켰을 가능성을 시사하며, 방사선과 면역항암제의 시너지를 지지하는 간접적 근거가 됐다.
진행 중인 주요 임상 연구들
현재 압스코팔 효과를 직접적으로 유발하거나 검증하려는 임상 연구들이 다양한 암종에서 진행 중이다. 전이성 흑색종에서 SBRT와 이필리무맙 또는 니볼루맙의 병합을 연구하는 임상 시험들이 있다. 전이성 비소세포폐암에서 국소 방사선 치료와 면역항암제 병합의 효과를 보는 연구들도 있다. 삼중음성 유방암, 두경부암, 결장직장암에서도 유사한 병합 연구들이 진행 중이다.
이 연구들이 공통적으로 해결하려는 질문들이 있다. 어떤 방사선 선량과 분할 방식이 면역 자극 효과를 최대화하는가, 어떤 면역항암제와 어떤 순서로 병합해야 시너지가 극대화되는가, 압스코팔 효과가 나타날 환자를 미리 예측할 수 있는 바이오마커는 무엇인가 등이다.
연구 결과의 이질성과 해석의 어려움
현재까지의 임상 연구 결과들을 보면 암종, 병합 방법, 평가 기준 등에 따라 결과가 크게 다르다. 일부 연구에서는 방사선과 면역항암제 병합 후 의미 있는 전신 반응이 관찰됐지만, 다른 연구에서는 기대만큼의 효과를 보지 못한 경우도 있다. 이 이질성의 원인을 분석하고, 어떤 상황에서 병합이 효과적인지를 규명하는 것이 앞으로의 핵심 연구 과제다.
| PACIFIC | 3기 비소세포폐암 | 방사선+항암 후 더발루맙 유지 | 더발루맙군에서 생존율 유의미 향상 |
| KEYNOTE-001 하위분석 | 비소세포폐암 | 이전 방사선 경험 vs 비경험 비교 | 방사선 경험군에서 면역항암제 반응 더 높음 |
| SABR-COMET | 전이성 암 | SBRT + 표준 치료 비교 | SBRT군에서 전체 생존율 향상 경향 |
| 다수의 진행 중 | 흑색종, 폐암, 두경부암 | SBRT/SRS + 면역항암제 병합 | 결과 축적 중 |
과제와 단점
압스코팔 효과가 암 치료의 새로운 지평을 열 수 있는 잠재력을 가지고 있다는 것은 분명하다. 하지만 동시에 이 현상을 임상에서 일관되게 재현하고 활용하는 데는 아직 많은 장벽이 있다. 이 장벽들을 솔직하게 인식하는 것이 이 분야의 건강한 발전을 위해 필요하다.
낮은 발생 빈도와 예측 불가능성
압스코팔 효과가 임상적으로 활용 가능한 수준으로 일관되게 나타나지 않는다는 것이 가장 큰 현실적 장벽이다. 면역항암제와 방사선 병합 치료를 받는 환자 중에서도 실제로 방사선을 받지 않은 부위의 종양이 의미 있게 줄어드는 경우는 아직 소수다. 어떤 환자에서 이 효과가 나타날지를 사전에 예측할 수 있는 신뢰도 높은 바이오마커가 확립되지 않은 상태에서, 모든 환자에게 병합 치료를 적용하는 것은 비용과 독성의 문제를 수반한다.
바이오마커 연구가 활발하게 진행 중이다. PD-L1 발현, TMB, T세포 침윤 밀도, 혈중 CD8+ T세포 수, 특정 사이토카인 프로파일 등이 후보로 연구되고 있다. 하지만 어느 하나도 압스코팔 효과의 예측 인자로 충분히 검증되지 않았다. 여러 바이오마커를 조합한 다변수 예측 모델 개발이 필요하며, 이를 위한 대규모 전향적 데이터 수집이 이루어져야 한다.
방사선의 이중 효과, 면역 자극과 면역 억제
방사선이 항상 면역을 자극하는 방향으로만 작용하지 않는다는 것이 중요한 복잡성이다. 방사선은 조사 부위의 림프구를 죽이는 면역 억제 효과도 동시에 가지고 있다. 특히 골수나 주요 림프절 근처에 방사선이 조사되면 면역 세포 생성과 저장에 영향을 줄 수 있다. TGF-β 같은 면역 억제 사이토카인 분비도 방사선에 의해 촉진될 수 있다.
이 이중 효과의 균형이 어느 쪽으로 기우느냐가 최종적으로 압스코팔 효과가 나타나는지 여부에 영향을 미친다. 면역 자극 효과를 극대화하고 면역 억제 효과를 최소화하는 방사선 조사 전략, 즉 선량, 분할, 조사 부위, 조사 범위의 최적화가 앞으로의 중요한 연구 과제다.
독성 관리의 어려움
방사선과 면역항암제의 병합은 각각 단독 치료에 비해 독성이 증가할 수 있다. 면역항암제에 의한 면역 관련 부작용(irAE)이 방사선과의 병합으로 더 심각해지거나 새로운 형태의 독성이 나타날 수 있다. 특히 흉부 방사선 치료와 면역항암제를 병합할 때 방사선 폐렴과 면역 관련 폐렴이 함께 나타나 심각한 폐 독성을 일으킬 수 있다. 이런 독성을 조기에 발견하고 관리하는 프로토콜의 확립이 병합 치료의 안전한 시행을 위해 필수적이다.
차세대 병합 전략들
압스코팔 효과를 더 효과적으로 유발하기 위한 다양한 차세대 전략들이 연구되고 있다. 방사선과 면역항암제에 추가로 종양 내 인터루킨이나 사이토카인을 직접 주입해 면역 반응을 국소적으로 강화하는 방법, 방사선 치료와 함께 항암 백신을 사용하는 방법, 방사선이 촉발한 면역 반응을 CAR-T 세포 치료와 연계하는 방법 등이 연구 단계에 있다.
인공지능과 바이오마커 예측
인공지능과 머신러닝을 활용해 방대한 임상 데이터, 유전체 데이터, 면역 프로파일 데이터를 통합 분석함으로써 압스코팔 효과가 나타날 환자를 사전에 예측하는 모델을 개발하려는 시도들이 이루어지고 있다. 이런 예측 모델이 실용화된다면 효과가 기대되는 환자를 선별해서 병합 치료를 집중하는 개인 맞춤 전략이 가능해진다.
전이성 암 치료의 패러다임 변화 가능성
압스코팔 효과가 임상에서 일관되게 유발될 수 있다면 전이성 암 치료의 패러다임에 근본적인 변화가 올 수 있다. 전통적으로 전이성 암은 완치가 어렵다는 것이 의학계의 공통된 인식이었다. 하지만 방사선을 국소 치료 도구가 아닌 전신 면역 반응의 촉발제로 전략적으로 사용한다면, 여러 전이 부위를 동시에 공략하는 새로운 치료 개념이 현실화될 수 있다.
예를 들어 여러 전이 부위 중 면역 자극 효과가 가장 기대되는 부위 한두 곳에 집중적으로 방사선을 조사해서 전신 면역 반응을 촉발하고, 이 반응이 나머지 전이 부위들을 함께 공격하도록 유도하는 전략이다. 이 전략이 성공하려면 어떤 부위에 방사선을 조사해야 가장 강한 면역 자극이 일어나는지를 사전에 파악하는 것이 중요하며, 이를 위한 영상 바이오마커와 면역 프로파일링 기술의 발전이 병행되어야 한다.
| 낮은 발생 빈도 | 면역항암제 병합으로 증가하나 여전히 불일치 | 바이오마커 기반 환자 선별 |
| 예측 바이오마커 부재 | PD-L1, TMB 등 후보 있으나 미확립 | 다변수 예측 모델, AI 활용 |
| 면역 자극·억제 이중 효과 | 선량과 분할에 따라 결과 다름 | 선량·분할 최적화 연구 |
| 독성 관리 | 병합 독성 증가 우려 | 독성 모니터링 프로토콜 강화 |
| 임상 근거 부족 | 대규모 RCT 데이터 부족 | 다기관 전향적 연구 확대 |
| 최적 병합 프로토콜 미확립 | 순서, 타이밍, 선량 기준 없음 | 체계적 임상 연구 필요 |
방사선종양학 압스코팔 압스코팔 효과는 방사선이 단순한 국소 치료 도구를 넘어 전신 면역 반응을 이끌어낼 수 있는 잠재력을 가지고 있다는 사실을 상징하는 현상이다. 1953년 처음 용어가 등장한 이래 수십 년간 임상적으로 희귀한 관찰로 남아 있다가, 2010년대 면역항암제의 등장과 함께 암 치료의 새로운 가능성으로 재조명받기 시작했다.
남편의 치료 과정에서 이 개념을 처음 접했을 때는 너무나 낯설고 신비로운 이야기처럼 들렸다. 하지만 메커니즘을 하나씩 이해해가면서 이것이 마법이 아니라 우리 몸의 면역 시스템이 방사선이라는 도구를 통해 훈련되고 활성화되는 과학적 과정임을 알게 됐다. 면역원성 세포사멸, 수지상세포의 항원 제시, 세포독성 T림프구의 전신 순환이라는 일련의 과정이 맞물려 돌아갈 때, 방사선이 닿지 않은 곳의 종양까지 공격받는 그 놀라운 현상이 일어난다.
물론 아직 갈 길이 멀다. 모든 환자에서 일관되게 이 효과를 유발하는 방법, 효과가 나타날 환자를 사전에 예측하는 바이오마커, 독성을 관리하면서 시너지를 극대화하는 병합 프로토콜 등 수많은 과제가 남아 있다. 하지만 전 세계에서 이 방향으로 연구가 빠르게 진행되고 있고, 앞으로 수년 내에 중요한 임상 데이터들이 쌓이면서 압스코팔 효과가 암 치료의 실질적인 전략으로 자리잡는 날이 가까워지고 있다고 생각한다. 방사선 치료를 받고 있는 모든 분들, 그리고 면역항암제와 방사선의 병합 치료를 고려하고 있는 분들이 이 현상의 가능성과 현실적 한계를 모두 이해하면서 치료에 임하시길 바란다. 압스코팔 효과가 모든 분께 나타나기를 바라는 마음과 함께, 이 분야의 연구가 빠르게 발전해서 더 많은 환자들이 이 경이로운 현상의 혜택을 누릴 수 있는 날이 오기를 진심으로 기대한다.
