두뇌 암

지난 100년 동안 의학은 인류 역사상 유례없는 발전을 이루었습니다. 그 결과, 오늘날 우리는 과거 어느 때보다 건강하고 오래 살고 있습니다. 수백만 명의 목숨을 앗아간 천연두와 같은 질병은 백신 접종 덕분에 완전히 박멸되었고, 무서운 질병이었던 결핵도 항생제로 성공적으로 치료할 수 있게 되었습니다. 건강한 식습관과 활동적인 생활 방식은 당뇨병 , 심장마비, 뇌졸중으로 인한 질병 발생률과 사망률을 낮추는 데 기여했습니다.

이처럼 낙관적인 의료 환경 속에서도 예외적인 질병이 하나 있는데, 바로 원발성 뇌종양 입니다. 뇌종양은 어린이와 성인 모두에게 발생할 수 있으며 여러 종류가 있습니다. 뇌막(뇌를 덮는 막)에 발생하는 종양은 대개 양성이며 현재는 수술로 완치 가능합니다. 어린이의 경우 종양은 양성 또는 악성일 수 있지만, 일반적으로 성인의 암보다 예후가 훨씬 좋습니다. 그러나 성인의 경우, 신경 세포를 지지하고 영양을 공급하는 뇌교 세포에서 발생하는 종양, 즉 신경교종은 일반적으로 예후가 매우 좋지 않습니다. 신경교종은 악성도에 따라 1~4등급으로 분류되며, 교모세포종(4등급)이 가장 흔하고 예후가 가장 나쁩니다. 교모세포종은 인구 100,000만 명당 5명꼴로 발생하며, 최선의 치료를 받더라도 평균 생존 기간은 9~14개월에 불과합니다.

하지만 모든 것이 절망적인 것은 아닙니다. 지난 10년 동안 이 무서운 질병에 대한 치료법을 찾으려는 노력은 그 어느 때보다 활발해졌습니다. 모든 암은 세포의 무분별한 증식으로 인해 발생하며, 이는 일반적으로 세포의 무분별한 증식을 억제하는 조절 기전을 우회합니다. 이러한 증식은 대개 유전자의 돌연변이(변이)에 의해 유발됩니다. 돌연변이는 특정 혈액암에서처럼 하나의 유전자에 영향을 미칠 수도 있고, 뇌암이나 대장암 에서처럼 여러 유전자에 영향을 미칠 수도 있습니다.

병리학은 여전히 ​​암 진단의 근간을 이루며, 생검 검체 로 만든 슬라이드에서 악성 세포를 식별하는 방식으로 진단이 이루어집니다 . 뇌 영상에서 이상 소견이 발견된 환자는 CT 또는 MRI 영상 유도 하에 생검을 시행하거나 종양을 완전히 절제합니다. 채취한 종양 검체는 병리학자가 검사하여 최종 진단을 내립니다. 교종의 경우, 여러 등급의 종양이 공존할 수 있지만, 예후는 가장 높은 등급의 종양에 따라 결정됩니다. CT 또는 MRI 영상에서 가장 높은 등급의 종양을 나타내는 조직의 위치를 ​​정확히 예측하는 것은 불가능하기 때문에, 생검을 통해 얻은 병리 조직 검체가 종양 전체를 대표하지 못할 가능성이 있습니다. 경험이 부족한 의료진이 시행하거나 특정 종류의 종양의 경우, 생검 오류율이 최대 30%에 달할 수 있습니다.

액체 생검은 이러한 오류를 방지하는 기술 중 하나입니다. 뇌종양은 혈류와 뇌척수액으로 나노 및 마이크로 소포(엑소좀이라고도 하며 살아있는 세포에서 분비됨), 순환 종양 DNA(사멸한 세포에서 혈액으로 분비됨), 그리고 종양 세포 자체를 방출합니다. 혈액 내 이러한 물질들을 분리 및 분석하면 정확한 진단뿐만 아니라 암 발생 경로를 파악하는 데에도 도움이 될 수 있습니다. 엑소좀 방출량은 종양의 등급에 따라 기하급수적으로 증가하기 때문에, 기존 생검에서는 놓칠 수 있는 작은 고등급 병변이 실제로는 저등급 종양인 경우에도 액체 생검을 통해 확인할 수 있습니다. MIT에서 2015년 획기적인 기술 중 하나로 선정된 액체 생검은 아직 초기 단계에 있습니다. 그러나 아폴로 연구소(Apollo Research and Innovations, Hyderabad)에서 이 기술을 뇌종양 진단에 적용한 연구 결과를 몇 년 전에 발표했습니다.

병리학의 다른 한계 중 하나는 진단은 제공하지만 세포의 구조는 암을 유발하는 돌연변이 경로에 대해서는 거의 알려주지 않는다는 것입니다. 이러한 경로 중 일부는 이제 질병 확산을 막는 특정 약물로 표적화될 수 있습니다. 최근 개발에서 WHO는 이제 국제 병리학자 그룹을 위임하여 순수 병리학적 등급 시스템을 개정하고 진단의 정확성을 향상시킬 뿐만 아니라 가능한 치료를 안내하는 진단에 게놈 구성 요소를 도입했습니다. 지난 5년 동안 5~6개의 유전적 종양 마커가 신경교종 진단에 필수가 되었습니다. 오늘날 이 기술은 종양 샘플에서 30,000개의 다른 유전자 돌연변이를 동시에 테스트하는 데 존재합니다. 시간이 지나고 더 많은 게놈 데이터 포인트가 추가됨에 따라 이러한 환자의 예후와 치료가 확실히 개선될 것입니다.

고등급 종양의 경우 근치적 수술이 생존율을 향상시킵니다. 그러나 이러한 수술은 반대쪽 신체에 마비를 유발하지 않는 경우에만 유용 합니다. 근치적 종양 수술의 결과를 획기적으로 개선한 두 가지 기술은 '각성 마취'와 수술 중 MRI입니다. 이러한 병변을 제거할 때 외과의사가 직면하는 주요 문제는 종양의 '경계'를 정확하게 예측하는 것입니다. 최첨단 수술 현미경으로도 종양의 경계는 정상 뇌처럼 보이기 때문입니다. 경계를 벗어나면 마비가 발생하고, 경계를 제거하지 않으면 생존율이 감소합니다. 각성 마취는 비교적 새로운 기술로, 환자를 수술 도중 종양이 노출된 상태에서 통증 없이 깨어나게 합니다. 환자는 말하고 팔다리를 움직일 수 있을 정도로 깨어 있으며, 외과의사가 종양을 제거하는 동안 팔다리를 움직일 수 있는지 또는 이상 징후를 느끼는지 알릴 수 있습니다. 문제가 발생할 조짐이 보이면 즉시 수술을 중단할 수 있으므로 합병증 발생률을 크게 줄일 수 있습니다. 수술 중 MRI는 잔존 종양의 경계를 실시간으로 파악하는 데에도 도움이 됩니다. 의식이 있는 상태에서 마취를 시행하는 경우와 병행하면 근치적 수술의 결과가 크게 향상됩니다.

근치적 수술이나 (수술 불가능한 종양 환자의 경우) 생검이 치료의 첫 단계이지만, 방사선 치료는 필수적입니다. 일반적으로 외부에서 조사되는 고선량 방사선은 종양 DNA를 손상시켜 종양 세포가 복제 과정에서 사멸하게 합니다. 이러한 과정은 방사선 치료가 끝난 후에도 오랫동안 지속됩니다. 그러나 방사선은 암세포뿐만 아니라 주변의 정상 조직에도 손상을 입힙니다. 이러한 부작용을 줄이기 위해 새로운 방사선 치료 기법들이 개발되었습니다. 정위 방사선 수술은 수백 개의 미세 X선 빔을 종양 내 한 지점에 집중시켜 종양에 전달되는 선량을 극대화하고 주변 조직에 대한 노출을 최소화함으로써 인접한 정상 뇌 조직을 방사선의 유해한 영향으로부터 보호합니다. 기존의 방사선 치료는 전자를 사용했지만, 양성자 빔의 사용은 특정 상황에서 뇌종양 방사선 치료에 혁명을 일으키고 있습니다. 양성자는 전자보다 큰 입자이기 때문에 더 많은 에너지를 가지고 있으며 종양 내에서 더욱 정확하게 집중 조사할 수 있습니다. 양성자의 모든 에너지가 종양 부위에 직접 전달되기 때문에 종양 너머로 방사선이 퍼져나가는 현상이 없습니다. 이러한 정밀한 표적 치료는 기존 방사선 치료 시스템으로는 불가능합니다. 남아시아 최초의 양성자 치료 센터가 첸나이에 문을 열었습니다.

지금까지 뇌종양 치료에서 항암화학요법은 주요 치료법으로 자리 잡지 못했지만, 향후 몇 년 안에 상황이 바뀔 수 있습니다. 특정 돌연변이를 가진 교종 아형의 항암제 민감도는 이미 오래전부터 잘 알려져 있습니다. 교종에서 특정 표적 돌연변이가 발견되면 항암화학요법 의 효과는 놀라울 정도로 향상될 수 있습니다. 질병의 생물학적 특성에 대한 이해가 깊어짐에 따라 새로운 치료 표적들이 발견될 것입니다. 현재 전 세계적으로 200개 이상의 임상시험이 교종 환자를 대상으로 진행 중이며, 교종에서 암을 유발하는 여러 경로를 규명하고 차단하기 위한 노력이 계속되고 있습니다. '면역 체크포인트 억제제' 형태의 새로운 항암화학요법은 인체의 면역 체계를 이용하여 암세포를 표적으로 삼습니다. 이러한 약물 중 첫 번째 약물이 최근 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받았습니다. 이는 향후 뇌종양 치료에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

세계 뇌종양의 날을 기념하면서, 우리는 과거 어느 때보다 더 낙관적이어야 합니다. 우리는 이제 이 질병을 치료하는 데 그 어느 때보다 더 가까이 다가갔습니다. 수술 및 방사선 기술의 발전으로 3년 전 4~30개월이었던 생존 기간이 지금은 거의 14개월로 향상되었습니다. 하지만 오늘날에도 모든 암의 1%에 불과한 신경교종은 모든 암 관련 사망의 3%에 기여하고 있으며, 이는 다른 암의 치료에서 이루어진 진전을 강조합니다. 우리는 이 무서운 질병의 생물학을 이해하고 치료에 반응하는 하위 그룹을 분리하는 데 진전을 이루었으며, 이는 전략의 중요한 부분이 될 것입니다. 우리는 이 마지막 국경을 정복하기까지 너무 오래 걸리지 않기를 바랍니다.