방사선 색전술은 방사성 동위 원소가 탑재된 세구(microspheres)를 종양을 공급하는 간 동맥 내로 주입하는 치료법이며 현재 yttrium-90가 간종양의 치료를 위해 가장 활발히 사용되고 있다. 간 동맥 내로 주입된 뒤 세구들은 미세 혈관으로 분포하게 되는데, 이 때 yttrium-90에서 방출되는 베타선이 국소적인 방사선 치료 효과를 나타내게 된다. 특히 종양과 그 주변 조직 간의 동맥 혈류 공급의 차이로 인하여 종양 조직에 선택적으로 작용하게 되고, 더불어 미세혈관의 색전을 동반하게 되어 종양에 대한 효과적인 치료를 기대할 수 있다. yttrium-90은 순수한 베타선 방출 방사성 동위원소로서, 그 반감기는 64.2시간이고, 평균 조직 투과 깊이는 2.5mm이다. 현재 미국 FDA에 의해 승인되어 쓰이고 있는 yttrium-90은 두 가지 종류가 있는데 이는 glass microsphere인 TheraSphere(MDS Nordion Inc., Kanata, Ontario, Canada)와 resin-based SIR-Spheres(SIRTeX Medical Ltd., Sydney, New South Wales, Australia)이다. TheraSphere는 간세포암의 방사선치료와 수술이나 간이식전의 neoadjuvanat 치료에 승인을 받은 상태이고 SIR-Spheres는 flloxuridine 을 이용한 intraarterial infusion 치료의 adjuvant 치료로 hepatic metastatic colorectal cancer에 대해 승인을 받은 상태이다. 세구당 방사선양이 SIR-Spheres가 TheraSphere보다 적기 때문에 한 vial 당 더 많은 개수의 particle이 필요하고 주입되는 particle의 size도 SIR-Spheres가 TheraSphere 보다 크다. 따라서 SIR-Spheres가 TheraSphere 보다 embolic effect가 더 크게 나타나고 postembolization syndrome이 더 많이 발생하는 것으로 알려져 있다. 주입되는 전체 방사선양은 TheraSphere가 SIR-Spheres보다 50% 정도 많다(Table 1). 종양이 양쪽 lobe에 모두 있는 경우에는 양쪽 lobe를 한꺼번에 시행하지 않으며 한쪽 lobe를 시행하고 일정 간격을 두고 반대쪽 lobe를 시행한다.

Yttrium-90 microsphere products characteristics

방사선색전술을 시행하기 위해서는 본 시술전에 혈관조영술을 미리 해야 하는데 이는 시술 전 혈관의 분포 및 변이를 파악하고 percentage lung shunting을 측정하기 위함이다. 특히 방사선폐염의 발생을 막기위해 lung shunt은 시술 전 반드시 측정하여야 한다. Shunting의 측정은 99mTc macroaggregated albumin(MAA)를 이용하는데 이는 99Tc-MAA의 입자크기가 yttrium-90의 크기와 거의 같아서 yttrium-90 시술후의 체내분포를 미리 정확히 예측할 수 있기 때문이다. 측정방법은 먼저 카테터로 혈관조영술을 시행하여 혈관의 분포 및 종양의 위치를 확인하여 가장 적절한 치료위치를 선정하고 그 위치에 카테터의 끝이 위치하도록 하여 실제 치료와 같은 상황이 되도록 한 후 카테터를 통하여 간동맥에 99mTc MAA를 주입하고 즉시 환자를 핵의학과로 보내 감마카메라를 이용하여 shunting의 양을 측정하며 그 양이 20%이상인 경우에는 radioembolization을 시행할 수 없다. 99mTc MAA는 lung shunting측정 이외에도 종양과 정상 간조직으로 가는 상대적인 방사선양의 측정에도 도움이 되며 위장관 등 간외 장기로 부적절하게 주입될 수 있는 가능성을 시술 전에 미리 확인 할수 있도록 한다. 시술전 혈관의 분포 및 변이를 파악하는 것도 시술 전 혈관조영술의 중요한 역할이며 시술시 치료해야 하는 부분이외에 위장관등 간외장기로 가는 혈관으로의 주입 또는 reflux의 위험이 있을 것으로 판단되는 경우에는 해당혈관을 coiling한 후에 본 시술을 시행하는 것이 좋다. 세구의 주입은 3F coaxial microcatheter system을 주로 사용한다. 너무 작은 구경의microcatheter를 통해 삽입하는 경우에는 resistance가 심해 충분한 주입 속도를 유지할 수 없으며 따라서 적절한 농도의 현탁액을 유지 할 수 없기 때문이다. Microcatheter가 아닌 4F 또는5F catheter를 통해 주입하는 것도 바람직하지 않은데 이는 catheter 삽입시 vascular spasm이 생길 확률이 높으며 세구주입시 resistance가 너무 낮아서 과량의 세구가 주입될 때 원치 않는 혈관으로의 reflux가 생길 수 있기 때문이다. 적절한 위치에 microcatheter가 삽입되면 세구주입은 방사선차폐가 가능한 close circuit을 통해 시행한다(Fig. 1).

99Yttrium administration set-up

비교적 많은 문헌이 보고되어 있으나, 모두 single arm study로서 controlled study는 없다. 이 전의 연구들의 치료반응을 보면 Complete response(CR), partial response(PR), stable disease(SD)를 모두 포함하는 Any response rate(AR)는 TheraSphere(glass microsphere)는 29-88%이며 SIR-Spheres(resin-based)는 75-100%이다(Table 2). 통계학적으로는 SIR-Spheres가 원래 colorectal liver metastasis용으로, TheraSphere는 HCC용으로 FDA에 승인되었음에도 불구하고, 실제로는 HCC치료에 있어 SIR-spheres가 유의하게 TheraSphere보다 더 높은 response rate를 보였다(P=0.02). Complete response rate는 두 제재모두 매우 낮아서 SIR- Sphere에서는 0-9%의 CR rate를 보였고 TheraSphere에서는 0%였다. 이전 연구들에서 보고하는 Yttrium-90 치료의 생존율을 보면 Median survival은 치료 시 기점으로 7.1-21개월, 간암 진단 기준으로 9.4-24개월 정도였다. 현재까지 생존기간에 대한 TACE 등 다른 치료 방법과의 비교 연구는 없으며 현재까지의 single arm 연구들의 생존율 결과는 기존의 TACE 결과와 뚜렷한 차이를 보이지 않고 있다. 그러나, single arm 연구 결과 만을 가지고 TACE 등 기존 치료방법과의 생존율차이를 포함한 치료효과를 비교하기는 어려운 상태라고 할 수 있으며 추후 다른 치료방법과의 전향적인 비교연구가 진행 되어야 방사선색전술의 정확한 적응증이 확인되어 환자선정에 도움이 될 것으로 생각된다.

Tumor responses and median survivals after 90Y-RE in HCC

1) 시술 후 post-embolization syndrome이 적다. 2) TACE와 비교하여 시술 횟수가 적다. 3) 평균 조직 투과 깊이가 2.5mm이므로 종양에 충분한 dose가 주입되었을 때에는 국소 재발이 줄어들 가능성이 있다.

1) 시술 재료가 고가이다. (13,000 dollars/ case) 2) 시술 전에 lung scan 등 복잡한 pre W/U을 시행해야만 시술 여부를 결정할 수 있다. 3) 간외동맥으로 색전되었을 때 기존의 TACE에 비하여 심한 부작용을 초래할 수 있다. 4) 시술의 안전을 위해 변이 간동맥이나 위장동맥 등에 대하여 시행한 색전술이 추후 TACE로 전환하거나 병용할 때 치료 효과를 감소시키는 장애 요인으로 작용할 가능성이 있다. 5) 치료효과에 관하여 아직까지 다른 치료방법과의 비교 연구가 없다. 6) 진행성 간암에 대한 시술로 CR rate가 낮을 수 밖에 없으며, 실질적으로 3회 이상 시술하기 어려우므로 잔류 간암에 대한 TACE 등 다른 치료를 병용해야 할 것으로 판단되나 이에 대한 연구가 부족하다.

1) 수술 등 근치적 치료의 적응증이 되지 않는 환자들 중에서도 특히 통상적인 TACE의 indication이 되지 않는 advanced stage의 환자들에서 사용해 볼 수 있다. 2) Branch or lobar PVT 가 있는 경우에도 그 독성이 허용 가능 범위 내에 있으며, 따라서 이 시술을 고려해 볼 수 있다. Main portal vein thrombosis의 경우에는 그 합병증 비율이 상당히 높아서 부적합한 것으로 생각되나 사용할 수 있다고 주장하는 학자들도 있어 좀 더 많은 체계화된 연구가 필요할 것으로 판단된다.

1) 간 기능 저하(Bilirubin >2.0mg/dl) 2) 위장관이나 간외장기를 공급하는 혈관이 있으나 교정이 불가능한 경우 3) 폐 단락이 20% 이상 있는 경우 4) 심한 간 외 전이 5) 주간문맥 침윤이 있는 경우(Relative)

1) 위장관의 궤양이나 출혈 2) 담낭염 혹은 췌장염 3) 방사선폐염 4) 방사선 간염, 등

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