현재까지 발열 범위 전신 온열치료(FR-WBH)의 종양학적 활용은 주로 “통합 종양학(Integrative Oncology)” 분야에 국한되어 왔다. 하지만, 긍정적인 임상 경험, 기초 연구 결과, 그리고 현대 종양학에서 면역학이 차지하는 중요한 역할과 맞물려 상당한 시너지 가능성을 시사한다. 따라서 보다 광범위한 임상 적용을 위해서는 임상적 근거 수준의 향상이 필수적이다.
유럽 최대 규모를 자랑하는 독일 베를린 샤리테(Charité) 대학병원에서는 독일 헤켈사의 전신 온열치료 장비(HT-3000® )를 사용하여 “POWER”라는 이름을 붙인 무작위 임상 연구가 현재 진행 중이다. 이 연구는 발열 범위 전신 온열치료(FR-WBH)를 다양한 종양 유형에 대해 표준 치료와 병행하여 적용하고 있으며, 가장 유망한 적응증과 병행 치료에 대한 추가적인 통찰을 제공하는 것을 목표로 한다.
이러한 가운데 2024년 말 Cancers저널에 발표된 온열치료와 방사선 병합 치료에서 방사선 유도 앱스코팔 효과(Abscopal Effect)를 증폭시키기 위한 면역학적 시너지에 대한 체계적 문헌고찰 논문이 새롭게 주목받고 있다.
이번 칼럼에서는 온열치료와 방사선 병합치료가 면역학적 상승 효과를 불러와 발생하는, 다소 생소할 수 있는 앱스코팔 효과에 대해 알아보고자 한다. 이에 대한 주된 근거 문헌은 미국 하버드 의과대학 메사추세츠 종합병원, 보스턴 어린이병원, 프랑스 고디노 연구소 방사선 종양학과(Institut Godinot) 및 벨기에 안트베르펜(앤트워프) 대학병원 종양학과 등 다기관이 공동으로 연구한 결과이다. 이 연구는 로익 반 디에렌 등(Van Dieren, L., et.al.) 8명의 저자가 2024년 10월 30일 Cancer지에 출판한 종설 문헌이다.
이와 함께, 필자가 최근 참석한 강연도 주요 근거로 삼았다. 이 강연은 2025년 10월 29일부터 11월 2일까지 독일 바덴바덴에서 열린 독일 최고의 전통을 자랑하는 제58회 Medical Week중, 10월 30일에 개최된 독일온열종양학회(DGHT) 2025년 연차총회에서 진행되었다. 독일 함부르크 소재 면역 및 방사선요법 전문의 브로크만(Dr. Wulf-Peter Brockmann) 박사가 앱스코팔 효과에 대해 강연한 내용에 기반을 두었다.
앱스코팔 효과는 치료하지 않은 부위에서도 종양이 소멸되는 현상으로, 이는 국소 치료를 통해 전신적인 항종양 면역 반응이 활성화되면서 발생한다. 이 종설 논문은 “방사선치료와 함께 신체를 가열하는 온열치료가 이러한 효과의 가능성을 어떻게 높일 수 있는지를 탐구한다.” 흥미롭게도 저자들은 “국소 방사선치료와 발열 범위 전신 온열치료를 병행함으로써 면역계가 매개하는 앱스코팔 효과를 유도할 가능성을 최적화할 수 있다”고 제안했다.
앱스코팔 효과(Abscopal Effect)는 종양의 치료에 있어서 매우 흥미롭고 희귀한 현상으로, 방사선 치료를 받은 표적부위 외의 다른 부위에서의 암세포가 자연스럽게 사멸하는 현상을 말한다. 즉, 직접 방사선을 조사하지 않은 부위에서 치료 효과가 나타나는 것을 의미한다. 이러한 앱스코팔 효과는 면역 시스템의 활성화를 통해 발생하는 것으로 알려져 있다. 실제 임상에서 유방암, 폐암, 간암 등 다양한 암종에서 앱스코팔 효과가 관찰된 사례가 있다. 특히 방사선치료와 고주파 온열 치료를 병행했을 때 앱스코팔 효과가 더 자주 나타났다는 연구 결과는 매우 흥미롭다. 또한, 면역관문억제제와 같은 면역치료제와 병행하면 효과가 증폭될 수 있다는 보고도 있다.
그러나 앱스코팔 효과는 아직까지 드문 현상이며, 모든 환자에게 나타나지는 않는다. 현재도 발생 메커니즘과 조건에 대한 연구가 활발히 진행 중이며, 이에 따라 이번 칼럼에서는 앱스코팔 효과의 작용 메커니즘을 자세히 소개하고자 한다.
Guan X.(2015)의 보고에 따르면, 전이(metastasis)는 원발성 종양이 주변 조직이나 먼 기관으로 퍼지는 현상이며, 이를 암으로 인한 사망과 질병의 주요 원인으로 진단했다. Sumiyoshi, K.(2003) 등은 방사선치료, 화학요법, 면역치료, 수술 등 기존 치료법이 임상에서 사용되고 있지만, 전이 진행을 억제하기 위해서는 치료법의 추가 개발과 최적화가 필요하다고 주장한다. 특히 암 환자의 전이 치료는 여전히 연구자들에게 큰 도전 과제라고 전했다.
2019년 미국 뉴욕대학교병원 방사선종양학과 Hurwitz 교수는 온열치료(hyperthermia, HT)가 비교적 새로운 암 전이 치료법으로, 관련 사망률과 질병률을 개선할 수 있는 잠재력을 지니고 있다고 온열종양학 국제학술지에 게재했다. 온열치료는 외부 열원을 사용하여 조직 온도를 상승시키는 방식으로, 치료 온도는 38°C(전신온열치료)에서 80°C 이상(열 절제술)까지 다양한 방법이 있다. Frey, B(2012)등에 따르면 온열치료는 국소, 국소 확대, 전신(WBHT) 방식으로 적용될 수 있으며, 전신 온열치료는 현재 전이암 치료에 가장 널리 사용되는 방법이라고 밝혔다.
Habashi, R.W.Y.(2018) 및 Fiorentini G(2020) 등 최근 연구에 따르면, 국소 또는 국소 확대 온열치료도 앱스코팔 효과를 유도함으로써 전이암 치료에 활용될 수 있다고 밝혔다. Ibiki, Y(2021) 등은 앱스코팔 효과는 방사선 조사 부위에서 멀리 떨어진 비조사 병소가 퇴행하는 현상으로, 그 기전은 아직 완전히 밝혀지지 않았다고 보고한다. 그러나 2018년 Rodriguez-Ruiz, M.E.등이 보고한 실험에서 면역결핍 생쥐에서는 앱스코팔 효과가 관찰되지 않았다는 점에서 면역 시스템이 이 효과의 핵심이라는 가설을 뒷받침했다.
Demaria, S(2020) 등은 연구에서 이온화 방사선은 손상 관련 분자 패턴(DAMPs)과 염증성 사이토카인을 방출하고, 종양 미세환경(TME)을 변화시키며, 면역세포를 활성화하고 면역성 세포 사멸을 유도한다고 보고했다. Janopaul-Naylor, J.R.(2021) 등은 이러한 조건이 적절히 갖춰지면 전신 항종양 면역 반응이 유도되어 앱스코팔 효과로 이어질 수 있다고 주장하였다.
Monjazeb, A.M.(2020) 등의 연구에 따르면, 온열치료 역시 이러한 면역 반응을 유도할 수 있으며, 39~45℃ 사이의 온도로 국소적으로 가열된 종양은 항종양 면역 반응을 유도할 수 있다고 전했다. 또한, 온열치료는 1형 주조직적합복합체(MHC-I) 발현 증가, 열충격단백질(HSPs) 방출, 자연살상(NK)세포, 세포독성T림프구(CTL), 수지상세포(DC) 활성화, 면역세포 이동성 향상 등을 통해 면역 시스템을 자극한다고 보고했다.
현재 방사선치료를 통한 앱스코팔 효과 유도에 대한 연구는 활발하며, 최근에는 면역치료를 병행하여 그 효과를 증폭시키려는 시도가 이루어지고 있다. 반면 온열치료의 면역학적 효과에 대한 연구는 아직 충분히 이루어지지 않았다.
이번 칼럼에서는 온열치료와 방사선치료가 활성화하는 면역학적 기전을 이해하고, 두 치료법 간의 시너지 가능성을 탐색하고자 한다. 또한, 앱스코팔 효과와 관련된 종양 촉진 및 억제 기전을 설명함으로써, 방사선치료가 전신 온열치료(WBHT)를 활용하여 전신 항종양 면역 반응을 유도할 수 있는 가능성을 알아보고자 한다.
온열치료의 작용 기전과 방사선치료의 작용 기전에 따른 면역 반응 그리고 두 가지 병용요법에 의한 시너지로서 앱스코팔 효과에 대해 알아보는 데 있어, 면역 기전을 이해하는데 어려움이 있을 수 있다. 독자들의 이해를 돕고자 ‘[칼럼 31편] 온열치료의 메커니즘과 효과에 대한 이해 (24년 11월 09일 게재)’를 참조하기를 권한다.
이번 칼럼에서는 전이암 치료의 도전 과제 속에서 온열치료의 잠재력을 탐구했다. 방사선치료를 받지 않은 부위에서도 암세포가 소멸되는 '앱스코팔 효과'는 면역 시스템 활성화를 통해 발생한다는 점을 살펴보았다. 또한 독일 샤리테 병원의 연구처럼, 온열치료가 면역 시스템을 자극하여 앱스코팔 효과를 증폭시킬 가능성을 시사했다. 온열치료는 1형 주조직적합복합체(MHC-I) 발현 증가, 면역세포 활성화 등을 통해 항종양 면역 반응을 유도한다는 연구도 소개했다. 그러나 현재 방사선치료의 앱스코팔 효과 연구는 활발한 반면 온열치료 연구는 아직 부족한 현실임을 전했다.
오늘의 칼럼을 통해 온열치료와 방사선치료가 활성화하는 면역학적 기전 및 시너지 가능성을 면밀히 살펴보고, 전신 온열치료가 앱스코팔 효과 유도에 기여할 잠재력을 조명했다. 다음 칼럼에서는 ‘전신 온열치료는 방사선치료의 앱스코팔 효과 가능성을 높일 수 있는가? (2부)’라는 주제를 이어 방사선치료와 면역억제성 종양 미세환경에 대한 추가적인 내용을 전할 예정이다.
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