원자력병원 림프종 연구팀(혈액종양내과 강혜진, 핵의학과 임일한·이인기)은 B세포 림프종의 CD20 진단용 방사성의약품의 체내분포를 확인하는 양전자방출단층촬영(PET/CT) 마이크로도징 임상시험을 실시해 유효성과 안전성을 확인했다고 3일 밝혔다.

혈액종양내과 강혜진(왼쪽부터), 핵의학과 임일한·이인기 원자력병원 연구진

B세포 림프종은 대부분 CD20 단백질이 과다 발현하여 이를 표적으로 하는 표적치료제 리툭시맙(rituximab)이 대표적인 치료제로 사용되고 있으나, CD20 여부 확인은 종양이 의심되는 림프절 조직검사를 시행해야 해서, 여러 부위에 재발됐거나 검사가 어려운 위치에 있으면 조직검사가 쉽지 않아 B세포 림프종 CD20 발현 평가에 어려움이 존재했다.

현재 B세포 림프종의 진단, 치료반응 평가, 재발 여부 검사는 포도당 유사체‘F-18 FDG’ 방사성의약품을 이용한 양전자방출단층촬영(PET/CT)이 일반적으로 사용되고 있으나, 일부에서 양성이 아닌데 양성(위양성) 판정이 내려지거나 음성이 아닌데 음성(위음성) 판정이 내려질 가능성이 있어 특이적인 검사법 개발이 필요한 실정이다.

B세포 림프종은 면역기능을 담당하는 림프구에 생기는 혈액암의 일종이다. 림프구는 B림프구(항체 생성)와 T림프구(암세포나 이물질 공격)로 나뉘며, 전체 림프종의 대부분을 차지하는 B세포 림프종은 B림프구의 B세포가 비정상적으로 증식해 발생한다. 

CD20은 B세포의 표면 단백질로 B세포의 활성화와 증식을 조절하지만 과다 발현할 경우 B세포 림프종이 발생할 수 있다. 

연구팀은 더 효과적인 CD20 양성 진단법 개발에 나섰다. B세포 림프종 환자 6명을 대상으로 B세포 림프종 CD20에 높은 결합력이 있는 신규 방사성의약품(Cu-64-DOTA-rituximab)의 마이크로도징 임상시험을 진행하고, 기존 방사성의약품(F-18 FDG)과의 CD20 발현 여부를 PET/CT 영상으로 비교 분석했다.

   신규 방사성의약품(Cu-64-DOTA-rituximab) PET/CT 영상(위)이 기존 방사성의약품(F-18 FDG) 영상보다 더 선명하게 드러나 복부 림프절에서 방사성의약품 섭취도가 높음을 확인할 수 있다. 

그 결과 복부, 양측 목, 겨드랑이, 서혜부의 림프절 비대 병변에서 Cu-64-DOTA-rituximab의 섭취가 명확하게 관찰됐으나, 기존 F-18 FDG은 명확하지 않았다. 암세포(림프종)의 방사성의약품 섭취 정도를 지표로 표기한 최대 표준화 섭취계수(SUVmax)의 경우, 신규 방사성의약품(Cu-64-DOTA-rituximab)에서는 평균 18.1, 기존 방사성의약품(F-18 FDG)은 평균 5.2로 낮게 측정됐다.

신규 방사성의약품인 Cu-64-DOTA-rituximab은 방사성동위원소 구리-64(Cu-64)에 B세포 림프종 표적치료제인 리툭시맙(rituximab)을 붙인 방사성의약품으로 체내 주사 후 PET/CT 영상을 통해 B세포 림프종의 CD20 발현 여부를 확인할 수 있도록 개발됐다. 이를 이용한 B세포 림프종의 동물 대상 전임상연구 해외 보고가 나와 있다. 

마이크로도징 임상시험은 미량의 방사성동위원소를 신약후보물질에 붙여 인체 내 동태를 관찰하는 기술로, 임상시험 초기 단계에서 신약개발 성공률을 용이하게 예측할 수 있어 비용과 시간을 절약하는 데 도움이 된다.

연구팀은 F-18 FDG보다 Cu-64-DOTA-rituximab에 B세포 림프종 CD20이 더 많이 축적되는 PET/CT 영상을 획득하는 데 성공했다. 또 모든 환자를 대상으로 주사한 신규 방사성의약품에 대한 이상반응이 없어 안전성을 확인했다. 

연구팀은 이번 연구성과를 바탕으로 림프종의 진단뿐만 아니라 원자력의학원에서 새롭게 준비하고 있는 방사성의약품(Ac-225-DOTA-rituximab)의 알파핵종 표적치료제(이중 알파선을 방출해 전이 또는 잔존하는 미세암을 파괴) 개발에 확대 적용할 예정이다.

연구 성과는 영국 핵의학회지인 ‘뉴클리어 메디슨 커뮤니케이션즈’(Nuclear Medicine Communications) 8월 19일 온라인판에 ‘Evaluating 64Cu-DOTA-rituximab as a PET agent in patients with B-cell lymphoma: a head-to-head comparison with 18F-fluorodeoxyglucose PET/computed tomography’라는 제목으로 게재됐다.

이번 연구는 과학기술정보통신부에서 지원하는 ‘첨단 의과학기술 M.D.-Ph.D. 브릿지연구 활성화 사업’(알파핵종 방사성의약품 표적치료 임상연구)으로 수행됐다.