서     론

   최근 분자생물학적 기법과 지식이 눈부시게 발전하면서 암치료에 있어서도 특정 분자를 표적으로 하는 치료, 이른바 분자 표적 암치료(molecular targeted cancer therapy)에 대한 기대가 높아지고 있다. 그 대표주자격인 epidermal growth factor receptor(EGFR) 표적 치료는 이미 두경부를 포함한 상당수의 암에서 효과가 입증되고 있으나 임상 적용에 이르지는 못하고 있다. 
   두경부암은 조기암이나 국소 진행암의 경우 치료 성적에 있어 괄목할만한 발전이 있었다. 조기암은 수술이나 방사선 치료만으로도 완치에 이르는 경우가 흔하며, 국소 진행암은 수술적 절제 후 항암화학-방사선 병합치료를 통해 높은 국소제어율과 생존율을 얻을 수 있다.^1,2) 그러나 재발하였거나 원격전이를 동반한 두경부암은 치료 성적이 과거에 비해 현저히 개선되었다고 말하기 어렵다. Cisplatin, 5-flurouracil, methotrexate, taxane 등 다양한 항암제를 병합 투여하면 단독 투여에 비해서 종양반응률이 높아지지만 생존에 있어서는 유의한 차이를 보이지 못하는 것이다.^3,4,5,6,7) 이러한 항암화학요법의 한계와 field cancerization⁸⁾에 의한 2차암 발생은 진행된 두경부암에 대한 새로운 치료법의 필요성을 절감하게 하였고, EGFR이 종양의 발생, 성장, 전이를 증가시킨다는 점과 두경부암에서 EGFR의 과발현율이 높다는 점으로 인해 EGFR 표적 치료에 대한 기대가 크다.

EGFR의 구조와 기능

   ErbB1 또는 Her1으로도 알려진 EGFR은 170 kDa의 막횡단 단백질(transmembrane protein)로서, N-말단부인 세포외 리간드 결합 영역(extracellular ligand-binding domain), 막횡단 영역(transmembrane domain), 세포내 단백질 활성효소 영역(intracellular protein kinase domain), C-말단부에 위치한 SH2 결합 영역(SH2-binding domain) 등으로 구성되어 있다.⁹⁾ EGFR은 ErbB2(Her2), ErbB3(Her3), ErbB4(Her4)와 함께 receptor tyrosine kinase superfamily의 subclass I을 구성하며 이들 ErbB family의 세포내 단백질 활성효소 영역은 서로 매우 유사하고 세포외 영역과 C-말단 영역은 다양하게 구성되어 있다. 이들은 리간드가 결합하면 homodimer 또는 heterodimer를 형성하고 이어 세포내 단백질 활성효소 영역의 특정 타이로신 잔기(tyrosine residue)가 인산화(autophosphorylation)됨으로써 활성화된다는 공통점을 가지고 있다. EGFR 유전자 결손 생쥐를 이용한 실험에서 ErbB family는 호흡기, 소화기, 피부, 심장 등의 발생에 중요하다는 사실이 밝혀졌으며^10,11,12) 특히 EGFR과 ErbB2는 다수의 악성 종양에서 중요한 역할을 한다고 알려져 있다.
   EGFR의 리간드로는 epidermal growth factor(EGF), transforming growth factor α(TGF-α), amphiregulin, heparin binding EGF(HB-EGF), β-cellulin, epiregulin의 6개 단백질이 알려져 있다. 리간드 결합에 의해 EGFR의 타이로신 잔기가 인산화되면 하류 분자(downstream molecules), 특히 SH2 영역을 포함하고 있는 분자가 결합하기 쉬운 조건이 형성되어 이들 분자를 인산화시키고 다양한 하류 경로(downstream pathway)가 활성된다. 악성 종양에서 중요한 EGFR의 하류 신호 경로로는 RAS-mitogen-activated protein kinase(MAPK),^13,14) phosphotidylinosititol 3-kinase(PI3-K)-Akt,^15,16) phospholipase-Cγ(PLCγ)/protein kinase-C(PKC),^17,18) signal transducer and activator of transcription(STAT)^19,20)의 네 가지가 대표적이다. 예를 들어 EGFR이 EGF에 의해 자극될 경우 GRB2와의 상호작용이 일어나 SOS, Ras, Raf가 동원(recruitment)되고 이어 mitogen-activated protein kinase(MAPK)가 활성화된다.²¹⁾ EGFR의 인산화는 또한 phosphatidylinositol-3(PI-3) kinase를 세포막으로 동원시키고 PI-3 kinase의 p85 subunit과 EGFR SH2 영역과의 결합을 통해 PI-3 kinase를 활성화시키며, 활성화된 PI-3 kinase는 phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate의 증가를 통해 Akt를 활성화시켜 결국 세포자멸사를 억제하고 세포의 성장과 증식을 촉진한다.¹⁶⁾ Signal transducer and activator of transcription 3 또는 5 (STAT3 또는 STAT5)는 EGFR의 타이로신 잔기 1086과 1068에 상호작용하여 활성화된 후 세포핵 안으로 이동하여 특정 DNA promoter sequence에 결합, 유전자 발현을 조절함으로써 활성 EGFR의 신호를 세포막으로부터 핵으로 전달하는데 중요한 역할을 한다.²²⁾ STAT3는 일종의 종양유전자로서 작용하여 세포 형질전환을 일으키며,²⁰⁾ 두경부암의 진행에서도 중요한 역할을 함이 밝혀졌다.¹⁹⁾ 비수용체성 타이로신 활성효소인 Src 역시 EGFR 세포질내 C-말단부에 결합함으로써 활성화되며 두경부암에서 EGFR-STAT 경로를 매개하는 역할을 하기도 한다.^23,24) Fig. 1에서 ErbB family 하류 신호 경로의 개관을 나타내었다. EGFR은 리간드 결합에 의해서뿐만 아니라 인접한 타 수용체로부터 활성화되기도 하는데(transactivation) 에스트로겐에 의해 자극된 G-protein coupled receptor(GPCR)가 EGFR을 활성화시키고 그 하류 신호 경로를 통해 유방암 세포의 성장과 증식을 촉진하는 것이 대표적인 예이다.²⁵⁾ 두경부암세포주에서도 G-related peptide를 투여하여 GPCR을 자극하면 TNF-α converting enzyme(TACE)가 인산화되고 TACE의 작용에 의해 EGFR의 리간드인 amphiregulin이 유리되어 EGFR이 활성화되는 기전이 보고된 바 있다.²⁶⁾ 

발암 과정에서의 EGFR

   NIH3T3 세포에 EGFR 유전자 전달감염(transfection) 시키면 세포의 형질변환이 이루어지고 이 세포를 누드마우스에 접종하면 종양이 발생하며,²⁷⁾ 전암성 병변에서 EGFR과 그 리간드가 과발현된다는 사실은 초기 암 발생에서 EGFR이 중요한 역할을 할 가능성을 보여준다. 정상 구강 점막에 비해 구강 백반증 조직은 EGFR 발현이 더 많으며,^28,29,30) 구강 이외에 폐, 자궁 경부, 전립선의 전암성 병변에서도 역시 EGFR 과발현이 발견된다.^31,32,33) EGFR의 과발현은 유방암, 폐암, 방광암, 난소암, 전립선암, 두경부암 등 다양한 상피암에서도 관찰이 된다.^34,35) EGFR 발현은 다양한 기전을 통하여 조절될 수 있는데, 아교모세포종(glioblastoma)³⁶⁾를 제외하면 EGFR 유전자 증폭(gene amplification)은 흔히 관찰되지 않고 주로 epigenetic control에 의한 mRNA 과잉 생산이 주요 기전으로 알려져 있다.^37,38,39,40)
   EGFR 유전자의 다형성 역시 EGFR의 발현을 변화시킬 수 있다. 한 예로 EGFR 유전자 1번 인트론의 CA-single sequence repeat(CA-SSR)은 EGFR 유전자의 전사 효율을 조절하여 EGFR 발현을 조절하는데, 이 대립유전자의 길이가 21개 이상으로 반복되어 있으면 EGFR 발현이 감소하고 16개 이하로 짧게 반복된 세포에서는 EGFR 발현이 증가한다.^41,42) 이러한 EGFR 유전자 1번 인트론의 다형성은 인종간에 차이가 있어서 긴 대립유전자는 동양인에게 흔한 반면 짧은 유전자는 백인이나 흑인에게 더 흔하다고 하였다.⁴³⁾ 또한 EGFR 유전자의 Sp1 recognition site의 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism)은 EGFR promotor의 활성을 증가시켜 암에서 EGFR 과발현의 원인이 되기도 한다.⁴⁴⁾ 바이러스도 EGFR 과발현의 원인으로 지목되는데 예를 들어 Ebstein-Barr 바이러스가 비인강암을 유발하는 과정에는 latent membrane protein-1(LMP-1)의 생산을 통한 EGFR의 과발현이 기여하고,⁴⁵⁾ B형 간염 바이러스는 직접적으로 EGFR promotor를 자극함으로써 간세포암종을 유발한다.⁴⁶⁾ EGFR 유전자의 돌연변이로 인해 세포의 EGFR 활성도가 증가될 수 있다. 가장 널리 알려진 것은 EGFRvIII인데 EGFR 세포외 영역의 268개 아미노산으로 이루어진 부분을 코딩하는 6번 엑손의 결손으로 인해 원래보다 작은 145 kD의 크기를 가진다.⁴⁷⁾ 리간드 결합부가 없으므로 리간드와 무관하게 항상 활성화 상태를 유지한다. 뇌, 폐, 유방, 전립선, 난소 등의 암에서의 상태가 기술된 바 있다. 정상세포에서는 발견되지 않고 암세포에서만 발견되므로, 이론적으로 EGFRvIII를 표적으로 치료하면 정상 조직에 대한 독성을 피할 수 있을 것으로 전망된다.⁴⁸⁾
   EGFR 과발현과 함께 EGFR 리간드의 과잉 생산 또한 EGFR 활성의 상승을 초래할 수 있다. EGFR 리간드 중에서 특히 TGF-α의 과발현은 다수의 암에서 불량한 예후와 연관된다고 알려졌으며,^49,50) 두경부암에서 EGFR은 70배, TGF-α mRNA는 5배 정도 과발현되어 있다고 보고되었다.⁵¹⁾ 두경부암의 대부분 세포에서 EGFR이 강하게 발현되며⁵²⁾ 그 이외에도 방광암, 유방암, 대장암, 전립선암, 췌장암 등에서 높은 비율로 EGFR이 과발현된다고 보고되었다(Table 1).^53,54) EGFR과 TGF-α 과발현의 양상은 서로 차이가 있어서 TGF-α 상승은 초기 발암단계인 경도 형성이상(mild dysplasia)에서 나타나지만 발암과정이 진행되어도 더 이상 상승하지 않는 반면, EGFR은 각 단계의 형성이상과 암에 이르기까지 점차 증가하는 양상을 보인다.^28,55) 일부 연구에서는 EGFR 과발현과 종양의 임상적 양상간에 상관성이 없다고 하였지만,^56,57) 일반적으로 EGFR 과발현은 두경부암의 높은 병기, 림프절 전이, 낮은 생존율, 방사선치료 저항성과 관계가 있다고 알려져있다.^{34,35,51,58,60,61)} 이상과 같이 EGFR과 그 리간드가 암의 발생 및 진행에 중요한 역할을 한다는 증거가 충분하고, 특히 두경부암에서는 EGFR의 과발현율이 높으므로 EGFR은 두경부암 분자 표적 치료의 좋은 표적이 될 수 있다.

EGFR 표적 치료의 전략

   EGFR을 표적으로 하는 전략으로는 항체를 이용하여 세포외 영역에서 리간드 결합을 차단하는 방법과 저분자량 타이로신 활성효소 억제제(small molecule tyrosine kinase inhibitor)를 이용하여 세포내 영역의 타이로신 활성효소를 억제하는 방법이 대표적이다. 그 외에도 antisense oligonucleotide를 이용하여 EGFR의 생산을 억제하는 방법, 그리고 EGFR 신호 경로를 이용하지는 않지만 EGFR 특이 항체 또는 리간드에 독소를 붙여서 EGFR 발현 세포를 표적으로 세포용해를 시도하는 방법이 있다(Fig. 2).

항 EGFR 단클론성 항체

   EGFR의 리간드 결합 영역에 특이한 항체는 리간드보다 결합력이 강하여 세포막 표면에서 리간드가 수용체에 결합하는 것을 차단한다. 또한 EGFR에 항체가 결합할 경우 EGFR이 dimerization되기 어려운 구조가 되면서 EGFR의 활성화가 되지 않으며, EGFR의 세포내이동과 분해를 촉진하여 EGFR을 downmodulation시킨다.⁶²⁾ 많은 종류의 항 EGFR 단클론성 항체가 개발되어 왔으며 대부분 정맥주사로 투여된다. 최초의 것은 마우스와 쥐에서 생산되어 in vitro 실험에서나 쥐를 대상으로 한 실험에서는 종양 억제 효과가 뛰어났으나 인체에서는 이종 단백질에 대한 면역반응으로 인해 직접 사용하기 어려웠다. 인간의 면역글로불린 서열을 삽입하여 인간-마우스 키메라 항체를 만들어 면역반응을 회피함으로써 비로소 임상적으로 효용 가능하게 되었고 근래에는 서열의 대부분을 인간의 것으로 만든 humanized antibody도 만들어지고 있다(Table 2).
   Cetuximab(C225, Erbitux)은 가장 먼저 개발되어 가장 널리 연구된 대표적인 항 EGFR IgG1 키메라 항체이다. Cetuximab은 암세포 또는 암 조직에 대해 다양한 기전을 통하여 억제 효과를 나타낸다. 첫째, 세포주기 정지. CDK2를 억제하는 p27KIP1의 농도를 증가시킴으로써 Rb 단백질의 인산화를 억제하여 암세포의 세포주기를 G1 주기에 정지시킨다.⁶³⁾ 둘째, 세포자멸사 촉진. Anti-apoptotic protein인 Bcl-2가 감소하고 pro-apoptotic protein인 Bax가 증가되며,⁶⁴⁾ caspase 8이 활성화되면서⁶⁵⁾ 암세포의 세포자멸사를 촉진한다. 셋째, 혈관생성 억제. 특이하게도 cetuximab은 in vitro 실험에서는 20~40%의 억제 효과밖에 보이지 않지만, in vivo 실험에서는 75% 이상의 억제 효과를 보이는데,⁶⁶⁾ 그것은 생체 조직내에서 VEGF, IL-8, bFGF 등 혈관신생성에 관여하는 요소들이 억제되면서 종양을 공급하는 혈관이 감소하기 때문으로 해석된다.⁶⁷⁾ 넷째, 종양세포 침윤 및 전이 억제. Cetuximab은 방광암 마우스 실험모델 등에서 폐 전이를 감소시키는 효과가 있다.⁶⁷⁾ EGFR을 억제하면 matrix metalloproteinase(MMP) 9을 비롯한 MMP의 생산과 활성이 감소하며,⁶⁷⁾ MMP 활성의 감소는 종양세포의 in vitro 침윤과 in vivo 성장 및 전이 감소를 초래한다.⁶⁸⁾ MMP에 대한 억제 효과는 cetuximab이 in vitro보다 in vivo에서 항암 효과가 더 높은 것을 설명하는 또 하나의 기전일 수 있다. 이상의 EGFR 억제 기전은 항 EGFR 항체뿐만 아니라 타이로신 활성효소 억제제에서도 동일하다. 그러나 타이로신 활성효소 억제제와 달리 ce-tuximab이 결합한 EGFR은 세포 안으로 이동하여 분해됨으로써 결과적으로 세포막에 분포하는 EGFR의 양을 감소시키며,⁶²⁾ 생체 내에서는 antibody-dependant cellular cytotoxicity(ADCC) 반응을 일으켜 항암 효과에 기여할 수 있다.⁶⁹⁾ 따라서 타이로신 활성효소 억제제 투여로 EGFR의 활성이 최대한 억제된 상태에서도 항 EGFR 항체를 투여하면 추가적인 효과를 얻을 수 있다.^70,71)
   Cetuximab은 두경부암, 대장암, 비소세포성폐암 등의 상피성 종양을 대상으로 단독요법 혹은 항암제 또는 방사선치료와의 병합요법으로 임상시험이 진행되어오고 있다. 몇 개의 대단위 임상시험 결과를 토대로 2006년 3월, FDA는 국소 또는 경부 진행된 두경부 편평상피암에서 방사선과의 병합요법에, 그리고 항암 치료에 실패한 재발 또는 전이성 두경부 편평상피암에서 단독요법에 cetuximab의 사용을 승인하였다. 치료 경력이 없으면서 국소 혹은 경부 진행된 구인두, 하인두, 후두암 환자를 대상으로 다국적으로 시행된 무작위 3상 임상시험에서 방사선-cetuximab 병합요법을 시행한 군(n=211)은 방사선 단독요법군(n=213)에 비해 국소조절 기간(24.4개월 대 14.9개월, p=0.005)과 전반적인 생존율(49.0개월 대 29.3개월, p=0.03)이 우수하였다.⁷²⁾ 이 연구에서 나타난 cetuximab의 주된 부작용은 피부염과 점막염이었고, grade 3/4의 심한 피부염은 방사선-cetuximab 병합요법군에 더 많았으나(34% 대 18%), 점막염의 빈도는 차이가 없었다. 방사선-cetuximab 병합 치료를 하여도 방사선 단독 치료에 비해 경부청소술 후 창상 치유가 저해되지는 않으며,⁷³⁾ 병합요법을 통하여 후두와 하인두암 환자에서 후두보존율을 높일 수 있다.⁷⁴⁾ 재발성 혹은 전이성 두경부암에서 cetuximab으로 화학요법의 치료효과를 높일 수 있을지에 대해서도 임상시험이 진행되었다. 한 다기관 2상 시험에서는 platinum계 항암제 치료에 반응이 없고 국소 치료에 적합하지 않은 96예의 재발 혹은 전이성 두경부암 환자를 대상으로 하여 cetuximab을 투여하고 이어 cisplatin 화학요법을 시행하였다. 그 결과, 반응률 10%, 질병조절률(완전관해, 부분관해, 안정병변) 53%, 질병 조절기간과 전반적인 생존기간의 중앙값 85일과 183일을 얻었으며 피부 발진 등 견딜만한 부작용만 있어 다른 치료방법이 없는 말기 두경부암 환자에게 cetuximab이 도움이 될 수 있다고 하였다.⁷⁵⁾ Eastern Cooperative Oncology Group(ECOG)에 의해 시행된 무작위 3상 시험에서는 재발성 혹은 전이성 두경부암 환자를 cisplatin과 cetuximab을 병합 투여한 실험군과 cisplatin과 위약을 투여한 대조군으로 무작위 배정하였다. 무진행 생존기간(progression-free survival)의 중앙값은 실험군에서 4.2개월, 대조군에서 2.7개월이었으며(hazard ratio=0.78), 전반적인 생존율의 중앙값은 각각 9.2개월과 8개월로 유의한 차이가 없었으나 반응률(완전관해, 부분관해)은 실험군 26%, 대조군 10%로 차이가 있었고(p=0.03), EGFR 면역조직화학염색 상 전체 세포의 80% 이하에서 EGFR 양성인 경우 cetuximab에 의한 증강 효과가 크다고 하였다.⁷⁶⁾ EGFR 발현이 높은 종양일수록 TKI 또는 cetuximab의 효과가 좋을 것으로 예상되지만 실험과 임상 시험에서는 종종 무관한 것으로 나타나는데 그 이유는 아직 밝혀지지 않았으나 몇 가지 가설로 설명된다. 첫째, 종양에 충분한 농도의 약제가 도달하지 못했거나, 둘째, EGFR의 발현 및 활성을 측정하는 방법 상의 오류, 셋째, 종양에서 EGFR 차단이 불완전하였거나, 넷째, EGFR의 소멸과 생성이 빠른 경우, 다섯째, EGFR이 암치료의 적합한 표적이 아닐 가능성 등이다.⁷⁷⁾
   Cetuximab 이외에도 EMD 72000(martuzumab),^78,79) h-R3,⁸⁰⁾ ABX-EGF(panitumumab)⁸¹⁾ 등 EGFR을 표적으로 하는 항체들이 개발되어 전임상 및 임상 시험 중이다.

저분자량 타이로신 활성효소 억제제(Small Molecule Tyrosine Kinase Inhibitors, TKI)

   EGFR이 자극되어 최종적으로 작용을 나타내기 위해서는 타이로신 활성효소가 활성화되어야 한다. TKI는 EGFR 세포내 영역의 Mg-ATP 결합부에 경쟁적으로 결합함으로써 EGFR autophosphorylation을 억제하는 기능을 한다. 과거 10여 년간 역가, EGFR 특이성, 작용의 가역성, 생체이용률 등에서 차이가 있는 다양한 종류의 EGFR 타이로신 활성효소 억제 화합물이 개발되어오고 있다(Table 3). 화학적으로 quinazoline 구조를 골격으로 하는 화합물이 대부분이지만 pyrrolo-pyrimidine계^82,83)나 pyridopyrimidine계⁸⁴⁾ 화합물도 있다. 
   Gefitinib(Iressa, ZD1839)는 경구 투여가 가능한 qui-nazoline계 TKI로 우리나라를 비롯하여 여러 나라에서 기존의 화학요법에 반응하지 않는 비소세포성폐암에 대해 단독 투여가 가능하도록 사용 승인이 되었다. 비교적 EGFR에 특이성을 가지지만 EGFR 억제 용량의 100배 정도의 농도에서는 Her2를 비롯한 타 수용체의 타이로신 활성효소를 억제할 수 있다.^85,86) 전임상실험 결과, gefitinib은 cetuximab과 유사한 작용 기전으로 암세포의 성장을 억제하고 세포자멸사를 증가시며, 암세포의 이동과 침윤을 억제하는 한편, 종양의 혈관 생성을 감소시키는 효과가 있다.^87,88) 두경부암 세포주 역시 in vitro실험과 이종 동물모델에서 gefitinib에 의해 억제되는 효과를 보이는데 성장 억제 효과는 세포의 EGFR 발현 정도에 비례하며⁸⁹⁾ Her2가 과발현되어있는 세포주도 성장이 억제되어 Her2에 대한 작용을 짐작하게 한다.⁹⁰⁾ Gefitinib과 항암제 또는 방사선을 병합하였을 때 여러 두경부암 세포주의 성장이 단독 치료에 비해 상승적 또는 부가적으로 억제되는 것이 실험적으로 증명되며,⁹¹⁾ cetuximab과 마찬가지로 동물 실험 모델에서 방사선 치료에 대한 gefitinib의 상승 효과는 암세포의 성장 억제 뿐만 아니라 혈관 생성 억제 효과에도 기인한다.⁹²⁾
   Gefitinib에 대하여 두경부암을 포함한 다양한 암을 대상으로 임상시험이 시행되었다. 두경부암을 포함한 고형암 환자를 대상으로 한 1상 시험에서 대부분의 부작용은 경도 또는 중등도의 피부 발진과 설사였으며 대다수의 환자는 안정병변(stable disease) 소견을 보였다.^93,94) 두경부암 환자 52예를 대상으로 한 2상 시험에서는 수용할 만한 부작용에 10.6%의 반응률을 보였고, 53%에서 gefitinib 투여가 임상적으로 환자에게 유익한 것으로 판단되었다.⁹⁵⁾ 이 연구에서 피부 독성과 항암 효과는 비례 관계를 보여 피부 독성이 치료 반응의 예측 인자로 제시되었다. 약제 감수성과 피부 독성이 비례하는 관계는 항 EGFR 항체와 TKI에게 공통적인데 EGFR이 피부와 점막에 많이 분포하는 것을 고려할 때 치료 효과를 거둘 정도의 약제가 종양 세포에 도달하기 위해서는 피부와 점막이 약제에 포화상태에 이르러야 하고 따라서 피부 발진의 부작용이 심한 것으로 해석할 수 있다. 주목할 만한 것은 gefitinib 투여와 관련하여 비소세포성폐암 환자에게 투여하였을 때 급성 간질성 폐렴이 발생하여 사망하였다는 보고인데 일본에서만 보고되었을 뿐 다른 나라에서는 보고가 없어 인종에 따른 차이가 있을 것으로 예측되며 사용에 주의가 요망된다고 하였다.^96,97)
   Erlotinib(Tarceva, OSI-774)은 gefitinib과 마찬가지로 quinazoline계 TKI로서, FDA는 2004년 화학요법에 반응하지 않는 국소진행성 또는 전이성 비소세포성폐암에 사용 승인한 데 이어 2005년 국소진행되었거나 절제가 불가능하거나 전이성인 췌장암 환자에서 gemcitabine과의 병합요법을 승인하였다. 두경부암을 포함한 여러 암세포를 대상으로 광범위한 전임상시험이 시행되어, 실험적으로 암세포의 성장, 침윤, 전이에 대한 효과가 입증되었다.⁹⁸⁾ 이어 시행된 1상 시험에서 나타난 주요 부작용은 여드름모양의 발진(acneiform rash)과 설사였으며, 150~200 mg 이상을 사용하면 피부 부작용이 심하여 일일허용량은 150 mg으로 정해졌다.⁹⁹⁾ 이 연구에 포함된 3명의 두경부암 환자 가운데 1명은 15개월간 안정병변 상태를 유지하여 임상 효과에 대해서도 희망을 갖게 하였다. 115예의 두경부암 환자를 대상으로 한 다기관 2상 시험 연구에서 5예에서만 부분관해를 보여 객관적 반응률은 4.3%였다. 안정병변을 보인 것은 38.3%인 44예였고 평균 16.1주간 안정상태를 유지하였다. 무진행 생존기간의 중앙값은 9.6개월이었으며 전반적인 생존기간의 중앙값은 6개월이었다. 피부 발진이 grade 2 이상으로 심할 경우 유의하게 치료에 대해 잘 반응하여 gefitinib과 마찬가지로 피부 독성과 치료 결과와 연관성을 보였다. EGFR 양성인 환자만 선택한 것은 아니었지만 대상 환자의 76%가 EGFR 면역조직화학 염색에 강양성이었고 EGFR 발현의 정도는 erlotinib 치료 반응, 피부독성, 생존과 무관하였다. 비록 반응률은 화학요법에 비해 높지 않았지만 거의 40%의 환자가 경미한 부작용만으로 안정병변을 얻어 고무적인 결과라고 할 수 있다.¹⁰⁰⁾ 현재 두경부암 환자를 대상으로 erlotinib과 방사선치료, cisplatin, taxotere 등의 화학요법제, Cox-2 억제제, cetuximab, 항 VEGF 항체인 bevacizumab 등을 다양하게 조합한 병합 요법이 임상 시험되고 있고 www.clinicaltrials. gov 웹사이트에서 확인할 수 있다. 

EGFR Antisense 유전자 치료

   in vitro와 누드마우스 종양 모델 전임상 실험에서 antisense oligonuleotide로 종양 세포에서 EGFR의 발현이 감소하고 종양의 성장이 억제됨이 확인되었으며,¹⁰¹⁾ 리포솜과 함께 oligonucleotide를 종양 내 주사하였을 때 주사 부위의 경한 염증소견 이외에는 별다른 독성이 나타나지 않았다.¹⁰²⁾ 주사한 유전자는 1개월이 경과한 후에도 체내 대부분의 장기에 존재함이 PCR로 확인되었다.¹⁰³⁾

독소 결합체를 이용한 EGFR 표적 치료

   종양 세포에 EGFR이 과발현되는 점을 이용하여 항 EGFR 항체나 EGFR 결합 리간드에 Pseudomonas 또는 Diphtheria 독소를 결합시켜 투여하는 방법이다. EGFR 하류 경로를 차단하는 것이 아니라 세포 독소를 이용하여 종양 세포의 사멸을 유도하기 때문에 다른 EGFR 표적치료와는 작용 기전이 다르다. Pseudomonas exotoxin A 유전자를 EGFR 특이 항체와 ErbB2 특이 항체 유전자에 결합시켜 재조합 항체를 생성하여 두경부암 세포주에 투여한 결과 세포의 성장이 억제되었고, 이종이식 종양모델에서는 생성된 종양이 50%까지 줄어드는 결과가 보고되었고,¹⁰⁴⁾ Schmidt 등은 같은 독소를 TGF-α에 붙여 투여하여 in vitro와 in vivo에서 종양 억제 효과를 관찰하였다.¹⁰⁵⁾ 독소를 이용한 EGFR 표적치료는 전신투여를 하였을 때 피부와 간 등 EGFR이 높게 발현되는 조직에 독성이 나타나기 때문에 종양에 직접 국소 주사로 투여하여야 한다는 단점을 가지고 있다. 

결     론

   EGFR을 하향 조절하였을 때 in vitro 및 in vivo 전임상 결과는 암세포의 성장과 생존에 필요한 신호 경로가 억제되어 세포사에 이르게 됨을 보여주었고, 따라서 두경부암을 포함한 상피성 종양의 새로운 치료법으로서의 가능성을 강하게 시사하였다. EGFR을 억제하는 접근 수단으로 항 EGFR 항체, 저분자량 타이로신 활성효소 억제제, EGFR DNA 또는 mRNA에 대한 anitisense oligonuleotide가 시도되고 있으며 항 EGFR항체인 cetuximab과 저분자량 타이로신 활성효소 억제제인 gefitinib, erlotinib이 가장 활발히 연구되고 있다. 이들 약제의 임상시험 결과는 심각한 부작용 없이 비교적 안전하게 사용가능하나, 적어도 현재까지 단독으로는 항암 효과가 그리 뛰어나다고 하기 어렵다. 최근에 보고된 cetuximab과 방사선의 병합 요법에 대한 임상시험 결과는 국소적으로 진행된 두경부암의 치료에 새로운 선택을 제시하였다.⁷²⁾ Cetuximab에 의한 EGFR 하류 경로의 억제는 종양의 방사선 감수성을 높여 결과적으로 환자의 생존을 증가시켰으나 항암화학-방사선 병합치료에 못 미치는 국소 및 경부 조절은 앞으로 연구가 필요한 부분이다. 현재 EGFR 억제제와 다양한 항암제, 방사선치료, Cox-2 억제제, VEGF 억제제, 또는 다른 EGFR 억제제와의 병합 요법이 시도되고 있어 결과가 주목된다.

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