(좌측부터) 고려대학교 구로병원 호흡기·알레르기내과 이승룡·최주환 교수, 핵의학과 이은성 교수, 내과 이승훈 전공의, 뉴질랜드 오클랜드대학교 생명과학부 피 로드 던바 교수·박샘물 교수

같은 면역항암치료를 받아도 환자마다 치료 효과는 다르게 나타난다. 폐암 환자의 치료 반응을 미리 예측할 수 있는 새로운 단서가 국내외 공동연구를 통해 확인됐다. PET/CT 영상검사에서 나타나는 종양의 대사활성 변화와 암 조직 내 면역세포의 특성을 함께 분석하면 수술 전 암세포의 완전 소멸 가능성을 가늠하는 데 도움이 될 수 있다는 연구 결과다.

고려대학교 구로병원과 뉴질랜드 오클랜드대학교 공동연구팀은 폐암 환자의 치료 전후 PET/CT 검사 결과와 암 조직 내 면역세포 특성을 분석해 선행면역항암치료 효과를 예측할 수 있는 단서를 확인했다고 밝혔다.

최근 폐암 치료에서는 수술에 앞서 면역항암제를 투여하는 선행면역항암치료가 활발히 활용되고 있다. 면역세포가 암세포를 공격하도록 유도해 수술 전 암의 크기와 활동성을 줄이는 치료법이다.

하지만 환자별 반응 차이가 크다는 점이 한계다. 치료 효과와 암세포의 완전 소멸 여부도 수술 후 조직검사를 거쳐야 정확히 확인할 수 있다. 이에 따라 치료 초기부터 반응을 예측하고 환자에게 적합한 치료 전략을 세울 수 있는 지표 개발이 중요한 과제로 꼽혀왔다.

연구팀은 2017년 12월부터 2023년 11월까지 고려대학교 구로병원에서 선행면역항암치료를 받은 2~3기 비소세포폐암 환자 13명을 분석했다. 환자는 수술 후 조직검사에서 암세포가 발견되지 않은 완전관해군 8명과 암세포가 남아 있던 비완전관해군 5명으로 나눴다.

먼저 PET/CT 검사에서는 암 조직의 포도당 섭취 정도를 간과 비교한 종양-간 섭취비(TLR)의 변화가 주목됐다.

치료 전후 TLR 감소 폭은 완전관해군에서 82%로 나타났다. 반면 암세포가 남아 있던 비완전관해군에서는 58% 감소하는 데 그쳤다. 연구팀은 이러한 차이가 PET/CT 검사에서 확인되는 대사활성 변화가 수술 전 병리학적 완전관해 가능성을 예측하는 지표로 활용될 수 있음을 시사한다고 설명했다.

암 조직 내 면역세포 분석에서도 치료 반응과 관련된 특징이 확인됐다.

완전관해군에서는 암에 대한 면역반응을 돕는 CD4 T세포와 면역세포의 활동을 억제하는 단백질인 TIGIT을 발현하는 T세포가 더 많이 관찰됐다. 치료 전 암 조직에 존재하는 면역세포의 구성과 특성이 면역항암치료 반응을 예측하는 단서가 될 수 있다는 의미다.

이번 연구는 영상검사와 조직 내 면역세포 분석을 함께 활용해 선행면역항암치료 반응과 병리학적 완전관해의 연관성을 확인했다는 데 의미가 있다. 다만 연구 대상이 13명으로 적은 만큼, 실제 임상에서 예측 지표로 활용하려면 추가 환자를 대상으로 한 후속 검증이 필요하다.

고려대학교 구로병원 호흡기·알레르기내과 이승룡 교수는 "이번 연구는 수술 전 영상검사와 치료 전 암 조직의 면역세포 특성이 병리학적 완전관해 여부와 관련이 있음을 확인했다는 점에서 의미가 있다"며 "향후 추가 연구를 통해 지표의 유용성이 검증된다면 환자별 치료 반응을 보다 정확하게 판단하고 적합한 치료 전략을 수립하는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.

최주환 교수도 "같은 면역항암치료를 받더라도 환자마다 치료 효과가 다르게 나타나는 만큼 치료 반응을 예측하는 것이 중요하다"며 "이번 연구에서 확인한 면역세포의 특징을 추가로 검증해 환자별 맞춤형 치료에 활용할 수 있는 근거를 마련하겠다"고 밝혔다.

한편 이번 연구는 '2~3기 비소세포폐암 환자의 수술 전 면역항암치료 후 병리학적 완전관해와 PET/CT 영상검사 및 면역세포 분석의 연관성(Association of FDG PET/CT and immune profiling with pathologic complete response after neoadjuvant immunotherapy in stage II–III non-small cell lung cancer)'이라는 제목으로 국제학술지 *Translational Lung Cancer Research*에 게재됐다.