표적 방사선요법이 척추의 암 전이로 인한 통증을 줄여준다

척추까지 퍼지거나 척추로 전이된 암으로 인한 통증은 많은 환자들에게 큰 문제이다. 임상 시험을 통한 새로운 연구결과에 따르면 진행 암으로 고통스러운 척추 전이의 일부 환자들에게 정밀하고 고용량의 방사선 치료의 한 유형이 그러한 고통을 완화시키는 매우 효과적인 방법이 될 수 있다고 한다.

정위 방사선 치료 또는 SBRT라는 이 방사선 치료를 받은 임상시험 대상자의 약 3분의 1이 치료 후 6개월까지 통증이 없었다. 기존의 외부 빔 방사선 치료를 받은 사람들 중 약 15%만이 통증을 치료한 것과 비교된다.

이번 연구를 주도해 10월 26일에 「2020년 미국방사선종양학회 연례회의」에서 그 결과를 발표한 토론토대학 써니-브룩 보건과학센터의 아르준 사갈 박사는 "이 치료법은 전이성 암 환자들을 실질적인 방법으로 도울 수 있는 한 가지 방법"이라고 말했다.

"이러한 결과는 모든 척추 전이 환자들에게 적용될 수 없다"고 국립암연구소(NCI)의 방사선 연구 프로그램의 제프리 벅스바움 박사는 경고했다. 그러나 척추에 종양이 국한된 일부 환자들에게 "SBRT는 새로운 치료 기준"이라고 그는 말했다.

고통스러운 부위

암이 원래 위치에서 퍼지면 많은 먼 곳에서 전이성 종양이 발생할 수 있다. 뼈는 여러 종류의 암에서 전이되는 흔한 부위다.

불행하게도 일단 암세포가 뼈에 자리를 잡으면, 자라나는 종양이 주변 세포를 파괴하기 때문에 고통은 엄청난 부작용이 될 수 있다. 사갈 박사는 "척추 뼈에서 자라는 전이성 종양 환자들에게는 많은 양의 진통제를 복용하더라도 "통증은 극복할 수 없다"고 말했다.

의사들은 이러한 종양을 줄이고 그것들이 일으키는 고통을 줄이기 위해 방사선 치료를 시도할 수 있다. 그러나 기존의 방사선 치료는 척추 전이가 있는 대부분의 사람들의 통증을 효과적으로 억제하지 못한다고 사갈 박사는 설명했다. 종양에서 불과 수 밀리미터 떨어진 곳에 자리 잡을 수 있는 척수(척주관 속에 있는 중추 신경 계통의 부분. 길이는 약 45cm이고 원기둥 모양이며, 위쪽은 머리뼈 안의 숨 뇌로 이어지고 아래쪽 끝은 대개 둘째 허리뼈 높이에서 끝난다.)에 손상을 입히지 않으려면 방사선량을 비교적 낮게 유지해야 하기 때문이다.

최근 몇 년 동안 SBRT는 종양을 보다 정확하게 표적으로 삼을 수 있기 때문에 척추에 있는 종양을 포함하여 소수의 크기가 작은 전이성 종양의 환자들에게 널리 이용되고 있다고 그는 덧붙였다. 일부 연구에서는 이러한 몇 가지 전이가 성공적으로 치료될 수 있다면 환자들은 몇 년 또는 수십 년 동안 살 수 있다는 것을 보여주었다.

사갈 박사는 "잠재적으로 좋은 예후 때문에 진행성 전이 암을 앓고 있는 사람보다 소수의 작은 크기의 전이 암에 걸린 사람이 SBRT의 혜택을 받을 가능성이 더 높다고 생각되었는데, 그러나 기존의 방사선 치료법보다 비용이 더 비싸고 척추에 어떤 형태의 손상을 일으킬 위험이 더 높다"고 설명했다.

그러나 종래의 방사선 치료법이 암과 척수 전이가 진행된 사람들을 위한 완화의 치료법으로서의 한계로 연구자들은 결국 SBRT가 기대수명이 제한된 사람들에게도 더 나은 선택이 될 수 있지 않을까 하는 생각을 품게 되었다.

방사선 투여량의 증량

이전의 실험에서는 척수 전이 부위가 3개 이하인 사람들에게 척수 통증을 완화하는 능력에 있어 SBRT와 기존 방사선 치료의 차이를 볼 수 없었다.

그러나 그 실험과 현재의 연구 사이에는 몇 가지 중요한 차이점이 있었다고 사갈 박사는 설명했다. 이전 시험에서는 한 번에 주어진 낮은 선량의 SBRT를 사용했다. 현재 연구에서는 SBRT에 대해 총 방사선량을 더 높여 사용했는데, 이는 전이를 잠재적으로 파괴(제거)할 수 있을 정도로 충분히 높은 선량이다. SBRT도 두 번으로 분할하여 시술하였다.

더 많은 선량 외에도, 실험실 실험은 분할 그 자체가 실제로 암세포를 죽이는 데 더 효과적인 방사선을 만들 수 있다는 것을 시사했다고 사갈 박사는 말했다.

새로운 연구는 또한 완화 방사선 치료의 효과가 진통제 사용으로 가려지지 않도록 하기 위해 개별 환자가 완화에 필요한 진통제의 양을 고려한 고통을 점수화하는 방법을 사용했다. "이것은 우리가 실제로 선량 증가 시험이 결과를 향상시키는지 보여주는 매우 강력한 방법이다"라고 그는 설명했다.

새로운 연구는 환자에게 유일한 고통의 원인이었던 척추의 집중된 부위에 3개 이하의 척추 전이를 가진 약 200명의 사람들을 포함했다. 아무도 척추 뼈가 불안정하다는 측정 가능한 징후를 가지고 있지 않았는데, 이것은 오히려 골절의 위험을 증가시키고 고통을 평가하기 어렵게 할 것이다.

참가자의 절반은 총 24 Gy의 선량의 SBRT를 두 번 받았다(그레이의 줄임말인 Gy는 방사선량의 표준 측정값이다). 나머지 절반은 기존 방사선 치료를 사용할 때 안전하다고 간주되는 최대치인 20 Gy의 표준 방사선을 5회에 걸쳐 받았다.

두 배의 통증 완화

치료 3개월 후 SBRT 그룹에서는 35%의 사람들이 척추 통증이 사라졌다고 보고했으며, 이에 비해 기존 방사선치료를 받은 사람은 14%에 그쳤다.

이 효험은 상당한 기간 동안 지속되었다. 6개월째에 SBRT 그룹의 32%가 여전히 무통 상태였으며, 이에 비해 기존 방사선 그룹은 16%가 무통 상태였다.

"그것은 이 환자들에게 큰 이득이며, 이들이 얻은 통증 완화는 더 장기간 지속되었다“고 사갈 박사가 말했다.

6개월 후 척수 안정성의 측정은 두 그룹에서 거의 동일했다. 압박골절 위험도 양쪽 그룹에서 비슷했으며 심각한 골절 위험도 미미했다고 연구진은 밝혔다. 방사선 치료로 인한 척수 손상 신고도 없었다.

한계를 더 밀어붙이기

"더 높은 방사선량이 더 좋다는 것은 놀라운 일이 아니지만, SBRT 기술이 그 선량이 안전하게 전달될 수 있게 해준 것이다,"라고 벅스바움 박사는 말했다. 그는 "요컨대 신중한 환자 선택과 높은 선량이 예상된 결과를 낳았다"고 말했다.

그는 "나아가 척추 전이 환자의 전체가 아니라 소수의 조건이 맞는 척추 전이 환자에게 이 치료법을 적용하는 것이 중요하다"고 덧붙였다.

사갈 박사는 "불행히도 이것은 대다수의 환자인 척추에 통증이 있는 환자를 위한 것이 아니다. 하지만 척추에 전이성 질환의 진단 부위가 있고, 그 부위에 통증을 정확히 가려낼 수 있다면, 그것이 바로 이득이 될 것."이라고 말했다.

그의 팀은 척추 SBRT의 한계를 더 밀어붙이는 것이 척추 전이가 크기가 작고 2~3군데 전이가 있는 대부분의 환자들에게 도움이 될 수 있는지 시험하기를 바라고 있다. 그들은 두 번에 걸친 28 Gy와 24 Gy의 "초고선량의" 단일 투여량 모두를 테스트하여 두 가지 요법 중 하나가 현재 실험에서 보이는 안전 수준을 유지하면서 더 많은 환자의 고통을 줄일 수 있는지 확인할 계획이다.

그들은 또한 SBRT가 팔이나 갈비뼈와 같은 신체의 다른 부위의 뼈 전이로부터 고통을 제거할 수 있는지 알아보기 위한 실험을 설계하고 있다고 사갈 박사는 설명했다.

그는 "그럴 것이라고 암시하는 자료가 있지만, 우리는 그것을 증명할 필요가 있다. 만일 이것이 증명된다면 골 전이 환자의 전반적인 게임 판도를 바꿀 것"이라고 말했다.

2020년 11월 24일 : 국립암연구소 제공

Targeted Radiation Reduces Pain from Cancer Metastases in the Spine

November 24, 2020, by NCI Staff

Pain caused by cancer that has spread, or metastasized, to the spine is a major problem for many patients. New findings from a clinical trial indicate that, for some patients with painful spinal metastases from advanced cancer, a type of precise, high-dose radiation therapy may be a highly effective way to relieve that pain.

About a third of people in the clinical trial who received this form of radiation therapy, called stereotactic body radiation therapy, or SBRT, for spinal metastases were pain-free up to 6 months after treatment, compared with only about 15% of people who received conventional external beam radiation therapy to treat the pain.

“This is one way to help patients with metastatic disease in a tangible way: by reducing pain,” said Arjun Sahgal, M.D., of the Sunnybrook Health Sciences Center at the University of Toronto, who led the study and presented the results on October 26 at the 2020 Annual Meeting of the American Society for Radiation Oncology.

These results cannot be applied to all people with spinal metastases, cautioned Jeffrey Buchsbaum, M.D., Ph.D., of NCI’s Radiation Research Program, who was not involved with the study. But for select people who have a limited number of tumors in the spine, “SBRT is a new standard of care,” he said.

A Painful Location

When cancer spreads from its original location, metastatic tumors can arise in many distant sites. Bone is a common site of metastasis for a number of cancer types.

Unfortunately, once cancer cells take up residence in bone, pain can be a devastating side effect, as the growing tumor destroys the surrounding cells. For people who have metastatic tumors growing in the bones of the spine, “the pain can be insurmountable,” even with high doses of pain medication, Dr. Sahgal said.

Doctors may try radiation therapy to shrink these tumors and reduce the pain they cause. But conventional radiation therapy doesn’t effectively control pain in most people with spinal metastases, explained Dr. Sahgal. This is because the dose of radiation must be kept relatively low to avoid damaging the spinal cord itself, which can sit just millimeters away from a tumor.

In recent years, because it can more precisely target tumors, SBRT has come to be widely used for people with only a few, small metastatic tumors (known as oligometastatic cancer), including those in the spine, he added. Some studies have shown that if these few metastases can be successfully treated, patients may live for years or decades.

Because of their potentially good prognosis, people with oligometastatic cancer were thought to be more likely than people with advanced metastatic disease to benefit from SBRT, which is more expensive and has a higher risk of causing some types of damage in the spine than conventional radiation therapy, Dr. Sahgal explained.

But the limitations of conventional radiation therapy as a palliative treatment for people with advanced cancer and spinal metastases eventually led researchers to wonder if SBRT might also be a better option for people with limited life expectancy.

Boosting the Radiation Dose

A previous trial didn’t show a difference between SBRT and conventional radiation therapy in their ability to relieve spinal painExit Disclaimer in people with three or fewer sites of spinal metastases.

But there were several key differences between that trial and the current study, Dr. Sahgal explained. The previous trial used a lower dose of SBRT, given in a single session. The current study used a higher total dose of radiation for SBRT—a dose high enough to potentially destroy (ablate) the metastases. SBRT was also given in two sessions, a process called fractionation.

In addition to the higher dose, laboratory experiments have suggested that fractionation itself may actually make radiation more effective at killing cancer cells, said Dr. Sahgal.

The new study also used a method to score pain that took into account the amount of pain medication needed by individual patients for relief, to make sure the effects of palliative radiation therapy weren’t masked by painkiller use. “This is a very robust way to show if we actually improve their outcomes,” he explained.

The new study included about 200 people with three or fewer spinal metastases in a concentrated area of the spine that were the sole source of their pain. None had measurable signs of instability in the bones of the spine, which would increase the risk of fracture and make it harder to assess pain.

Half of the participants received the two sessions of SBRT, for a total dose of 24 Gy (a Gy, short for Gray, is the standard measurement of radiation dose). The other half received 20 Gy of standard radiation—the maximum considered to be safe when using conventional radiation therapy—split over five sessions.

Double the Pain Relief

Three months after treatment, 35% of people in the SBRT group reported that their spinal pain was gone, compared with 14% of the people who received conventional radiation therapy.

This benefit was sustained over time. At 6 months, 32% of people in the SBRT group were still pain-free, compared with 16% of the conventional radiation group.

“That’s a major gain for these patients,” said Dr. Sahgal. “The relief that they were getting continued in the longer term.”

Measurements of spinal stability after 6 months were about the same in both groups. The risk of compression fractures was also similar in both groups, and the risk of serious fractures was minimal, the researchers reported. There were also no reports of damage to the spinal cord caused by the radiation treatments.

Further Pushing the Limits

“It isn’t surprising that a higher radiation dose is better, but [modern] SBRT technology is what allowed that dose to be delivered safely,” said Dr. Buchsbaum. “In short, careful patient selection and a higher dose yielded the expected results.

“Moving forward, it’s important that practitioners apply this treatment approach on patients with limited spinal metastases, and not the general population of all patients with spinal metastases,” he added.

“This isn’t for the patient who has pain everywhere [in the spine], which is unfortunately the majority of patients,” agreed Dr. Sahgal. “But if you have a defined region of metastatic disease in the spine, and you can pinpoint the pain to that region, that's going to be who benefits.”

His team hopes to test if further pushing the limits of spinal SBRT could help a greater number of patients with limited spinal metastases. They plan to test both 28 Gy in two fractions, and an “ultra-high” single dose of 24 Gy, to see if either regimen can reduce pain in more patients while maintaining the level of safety seen in the current trial.

They are also designing trials to see if SBRT can eliminate pain from bone metastases in other parts of the body, such as the arms or the ribs, Dr. Sahgal explained.

“There’s data that suggests it will, but we need to prove it,” he said. If it can, “that will change the game overall for patients with bone metastases.”