약물전달 폴리머(polymer)가 어떠한 약물 또는 활동성 물질과 결합한 후, 원하는 양과 속도로 목표 지점에서 지속적으로 조절 방출되게 하는 개념이다(1). 이상적인 약물방출 시스템은, 첫째, 약물선택이 치료하고자 하는 종양에 효과적인 것이어야 하며, 둘째, 전달방법이 약물흡수를 촉진시켜야 하며, 셋째, 약물방출은 일정하고 지속적으로 제어될 수 있어야 하며, 넷째, 약물에 대한 종양의 노출시간이 충분하며, 다섯째, 전신정맥으로의 약물방출이 최소화 됨으로써 전신독성을 최소화 시킬 수 있어야 한다. 간암은 주로 동맥 영양 공급을 받으므로 국소적으로 간동맥을 통해서 이상적인 약물전달을 할 수 있다(2). 간암 항암색전치료에서의 DEB는 영구적(permanent) 색전물질(embolic material) 중 하나인 구형(spherical)의 크기 별로 선택할 수 있는 미세구(microsphere)에 항암제를 장착하여(loading) 간암 영양동맥에 주입함으로써, 색전효과와 함께 항암제의 서서히 지속적 방출되게 하여, 항암제가 정맥으로 조기 유출되는 것을 방지하여 전신독성을 최소화 하고, 종양 조직에서의 항암제 농도를 최대화하는 의도에서 개발되었다(3).

최초의 전임상 동물실험(토끼 VX2 간종양 모델)에서 Hong 등(3)은 간동맥내로 항암제를 주입한 군(Doxorubicin IA chemoinfusion)에 비해서 DEB 군에서 약동학적으로 전신정맥으로 유출되는 항암제 농도는 훨씬 적고, 반면 종양 내 농도는 높은 것을 증명하였다. 병리조직 검사에서 미세구만 주입하는 경우(bland embolization)는 동맥 주변부에 비괴사성 변화(nonnecrotic changes)가 주로 보였지만, DEB 군에서는 광범위한 괴사성 변화(severe pannecrotic changes)를 보였다는 보고도 있다(4).

1) 약동학적(pharmacokinetics) 결과와 전신독성(5) 동물실험에서의 결과와 마찬가지로 임상시험에서도 기존의 리피오돌에 항암제(doxorubicin)를 혼합하여 시행하는 경동맥화학색전술(TACE) 보다는 국소 간독성 및 전신독성이 확실히 적은 것으로 보고되었다. 또한, 약동학적 prifile에서 DEB 임상 군은 안정적인 결과를 보임으로써, 약물전달의 기본 개념인 약물의 조절방출이 됨을 시사하는 반면, 기존의 TACE 군은 결과의 가변차(variability)가 크고 주입한 용량과의 일치성도 떨어져 각 시술마다 다른 결과를 보임으로써 적어도 약물전달의 개념에 한 해서는 효과적이지 못한 것으로 보고되었다. 2) 간암 치료효과 최초의 임상시험으로 Poon 등(6)이 시행한 제 1/2상 시험에서, doxorubicin의 용량은 150mg으로 결정하였고, 전신정맥내 항암제 농도는 낮았으며, 전신독성은 나타나지 않은 것으로 보고하였다. Child-Pugh A 35명 대상군의 간암 개수는 3±3(1-15), 각 환자별 가장 큰 간암 크기는 7.6±4.8(2.5-22) cm, 각 환자의 간암 크기의 합은 10.0±5.8(2.5-23) cm에서, 2회의 DEB 치료를 시행받은 28명 환자의 4개월 추적관찰 에서 modified RECIST criteria로 본 종양치료 효과는 complete response 14.3%, partial response 28.6%, stable disease 10.7%, progressive disease 46.4%로 보고하였다. Valera등(5)은 27명의 Child-Pugh A(27), Okuda I/II(26/1), BCLC stage B(27) 환자에서 (median 추적기간, 27.6 개월), 종양치료 효과는 modified RECIST criteria에 따르면 complete response 0%, partial response 44.4%, stable disease 25.9%, progressive disease 18.5%, not applicable 11.1%로 보고하였으며, 1/2년 생존률은 92.5%/88.9%로 보고하였다. 현재까지 가장 많은 환자(62명)를 대상으로 한 임상연구에서 objective response rate(complete response + partial response according to EASL criteria)는 9개월 추적 관찰에서 80.7%로 보고되었다(7). 3) 합병증 시술과 관련된 합병증(11.4%)으로는 간암파열, 간부전, 흉수, 위궤양출혈, 식도정맥류 출혈, 복막염 등이 보고되었다(6). 허혈성 합병증으로 간 농양(liver abscess)이나 담낭염(Cholecystitis) 등의 허혈성 합병증이 3.2—7.4 % 정도로 보고되었다(5, 7). 사망률은 0—3.7%로 보고되었고, 주로 간농양 발생환자가 사망한 경우이다. 4) 시술방법 1 vial에 2mL의 beads가 있고, 1mL beads에 37.5mg의 doxorubicin이 loading된다. 즉, 1 vial에 75mg의 doxorubicin을 loading할 수 있고, 사용할 수 있는 총량은 2 vial, 150 mg의 doxorubicin이다(concentration of 37.5 mg/mL beads suspension; maximum dose per patient, 150 mg). 조영제와의 비율은 1:5—1:10으로 한다. 만약 간암의 크기가 커서 사용 가능한 양을 다 사용했음에도 불구하고, 종양염색이 남아 있다면, bland embolization을 해 줄 것을 권한다. 미세구의 크기는 시술자의 선호에 따라 달라질 수 있지만, 최근 시행중인 임상연구에서는 300—500 µm를 사용한다.

간암 치료에 있어서 DEB를 이용한 색전술은 약동역학적 장점에도 불구하고 보다 높은 국소 합병증의 가능성과 높은 시술재료비 문제를 안고 있으며, 자체의 장기 임상연구 결과가 없고 기존의 TACE와 비교연구가 이루어지지 않아서 장기생존률 향상 효과가 검증되지 않았다. Doxorubicin의 용량과 색전 종료시점 및 시술 반복 주기 등 시술을 최적화하는 연구가 필요하며, TACE가 널리 시행되고 있는 우리나라와 일본에서의 무작위대조연구가 요구된다

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