선택적 Cyclooxygenase-2 억제제인 Celecoxib가 상이한 Cylooxygenase-2 발현량을 가진 인간 암세포주들에 대하여 유도하는 방사선 감수성 증진 작용

표홍렬(Hongryull Pyo),신유근(You Keun Shin),김현석(Hyun Seok Kim),성진실(Jinsil Seong),서창옥(Chang Ok Suh),김귀언(Gwi Eon Kim) 대한방사선종양학회 2003 Radiation Oncology Journal Vol.21 No.3

목 적: Cyclooxygenase-2 (COX-2)를 과발현하는 A549 인간폐암세포주와 발현하지 않는 MCF-7 인간 유방암 세포주에서 선택적 COX-2 억제제인 celecoxib의 방사선 감수성 증진 작용을 관찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : A549 세포와 MCF-7 세포에 대해서 방사선 혹은 방사선과 celecoxib를 병용 투여한 후에 clonogenic radiationsurvival실험을 시행하였다.같은 실험을 각각 10%와 1%의 FBS를 포함한 배지에서 반복하였다.각 세포에 방사선과 celecoxib를 동시 혹은 단독 투여한 후에 각 실험 그룹의 세포사멸을 측정하였다. 결 과: 약물 투여기간 동안 10%의 혈청을 포함한 배지조건에서 배양된 A549 세포에서는, 3 0μM과 50μM 농도의celecoxib가 투여된 상태에서 surviving fraction=0.1에서의 Radiation enhancement ratio (RER)가 각각 1.58과 1.81로 celecoxib가 A549 세포의 방사선 감수성을 증가시켰다. 이러한 방사선 감수성의 증가는 세포를 1%의 혈청을 포함한 배지에서 배양하였을때는 소실되었다. MCF-7 세포에서는 10%와 1% 혈청을 포함한 각각의 배지조건 하에서 celecoxib에 의한 방사선 감수성의 변화가 관찰되지 않았다. A549와 MCF-7 세포의 각 그룹에서 세포사멸을 측정한 결과 celecoxib와 방사선이 병용 투여되었을 때 유도되는 세포사멸은 상호 상승적이지 않은 것으로 나타났다. 결 론: COX-2 선택적 억제제인 celecoxib는 COX-2를 과발현하는 A549 세포에서 선택적으로 방사선 감수성을 증진시켰으며, 저 농도의 혈청을 포함한 배지조건에서는 이러한 효과가 소실되었다. COX-2를 발현하지 않는 MCF-7 세포주에서는 celecoxib에 의해서 방사선 감수성이 변화되지 않았으며, 이러한 celecoxib의 방사선 감수성 증진 작용 기전에 세포 사멸은 관여하지 않는 것으로 보인다. Purpose To investigate the modulation of radiosensitivity by celecoxib, a selective cyclooxygenase-2 (COX-2) inhibitor, on cancer cells over-and under-expressing COX-2. Materials and Methods: A clonogenic radiation survival analysis was performed on A549 human lung and MCF-7 human breast cancer cell lines incubated in both 1 and 10% fetal bovine serum (FBS) containing media. The apoptosis in both cell lines was measured after treatment w ith radiation and/or celecoxib. Results Celecoxib enhanced the radiation sensitivity of the A 5 49 cells in the medium containing the 10% FBS, with radiation enhancement ratios of 1.58 and 1.81 respectively, at surviving fractions of 0.1, with 30M and 50M celecoxib. This enhanced radiosensitivity disappeared in the medium containing the 1% FBS. Celecox ib did not change the radiation sensitivity of the MCF-7 cells in either media. The induction of apoptosis by celecoxib and radiation was not synergistic in either cell line. Conclusion Celecoxib, a selective COX-2 inhibitor, preferentially enhanced the effect of radiation on COX-2 over-expressing cancer cells compared to the cells with a low expression, and this effect disappeared on incubation of the cells during drug treatment in the medium with suboptimal serum concentration. Apoptosis did not appear to be the underlying mechanism of this radiation enhancement effect due to celecoxib on the A549 cells. These findings suggest radiosensitization by a selective COX-2 inhibitor is COX-2 dependent.

Comparison of Intensity-modulated Radiation Therapy (IMRT), Uniform Scanning Proton Therapy (USPT), and Intensity-modulated Proton Therapy (IMPT) for Prostate Cancer: A Treatment Planning Study

손기홍,조승룡,김진성,한영이,주상규,안성환,신은혁,신정석,박원,표홍렬,최두호,Son, Kihong,Cho, Seungryong,Kim, Jin Sung,Han, Youngyih,Ju, Sang Gyu,Ahn, Sung Hwan,Shin, Eunhyuk,Shin, Jung Suk,Park, Won,Pyo, Hongryul,Choi, Doo Ho Korean Society of Medical Physics 2013 의학물리 Vol.24 No.3

본 연구는 총 10명의 전립선 암 환자를 대상으로 세기조절방사선치료(IMRT), 균일스캐닝양성자치료(USPT), 그리고 세기조절양성자치료(IMPT)기술을 이용한 치료계획의 결과를 비교, 평가 하였다. 각 치료 계획은 타깃 체적의 95%에 70 Gy가 28회 분할 조사되도록 하였으며 세기조절방사선치료(IMRT)에서는 step-and-shoot 기법을 이용하여 총 7개의 빔을 사용하여 방사선을 조사하였고, 균일세기양성자치료(USPT)와 세기조절양성자치료(IMPT)에서는 동일한 방사선 가중치의 측방향대향조사면(lateral opposing field)를 사용하여 타깃에 처방선량이 전달되도록 하였다. 한편, 세기조절양성자치료(IMPT)의 최적화를 위해 IMRT치료와 유사한 Inverse planning을 수행하였다. 결과 비교를 위해 타깃의 균질성지수(homogeneity index) 및 동형지수(conformity index)와 정상조직의 정상조직합병증확률(NTCP)을 계산하였다. 비록 치료기법간에 균질성지수(homogeneity index), 동형지수(conformity index)차이가 크지 않았지만, 직장의 경우 각 세기조절방사선치료(IMRT), 균일스캐닝 양성자치료(USPT) 및 세기조절양성자치료(IMPT)에서 2.233, 3.326 및 1.707로 계산되었다. 또한 방광의 정상조직합병증확률(NTCP)는 0.008, 0.003, 및 0.002를 나타내었다. 직장과 방광의 NTCP 값이 IMPT을 사용할 때 유의하게 낮은 값을 보이는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 전립선 암의 방사선 치료 시 세기조절방사선치료(IMRT)보다 양성자를 이용한 방사선 치료, 특히 최적화된 세기조절양성자치료(IMPT)가 치료 효과를 높일 수 있는 치료계획이 될 수 있음을 확인할 수 있었다. This study assessed compared photon and proton treatment techniques, such as intensity modulated radiation therapy (IMRT), uniform scanning proton therapy (USPT), and intensity modulated proton therapy (IMPT), for a total of 10 prostate cancers. All treatment plans delivered 70 Gy to 95% of the planned target volume in 28 fractions. IMRT plans had 7 fields for the step and shoot technique, while USPT and IMPT plans employed two equally weighted, parallel-opposed lateral fields to deliver the prescribed dose to the planned target. Inverse planning was then incorporated to optimize IMPT. The homogeneity index (HI) and conformity index (CI) for the target and the normal tissue complication probability (NTCP) for organ at risk (OAR) were calculated. Although the mean HI and CI for target were not significantly different for each treatment techniques, the NTCP of the rectum was 2.233, 3.326, and 1.707 for IMRT, USPT, and IMPT, respectively. The NTCP of the bladder was 0.008, 0.003, and 0.002 respectively. The NTCP values at the rectum and bladder were significantly lower using IMPT. Our study shows that using proton therapy, particularly IMPT, to treat prostate cancer could be beneficial compared to 7-field IMRT with similar target coverage. Given these results, radiotherapy using protons, particularly optimized IMPT, is a worthwhile treatment option for prostate cancer.

국한성 두경부 대세포성(Diffuse Large Cell) 림프종의 적정 방사선 조사선량

금웅섭(Woong Sub Koom),서창옥(Chang Ok Suh),김용배(Yong Bae Kim),심수정(Su Jung Shim),표홍렬(Hongryull Pyo),노재경(Jae Kyung Roh),정현철(Hyun Cheol Chung),김귀언(Gwi Eon Kim) 대한방사선종양학회 2002 Radiation Oncology Journal Vol.20 No.4

목적 : 두경부에 국한된 1기, 2기 대세포성(diffuse large cell) 비호치킨 림프종의 항암화학방사선 병용요법 시 방사선 조사영역 내의 재발을 예방하기 위한 적정 방사선 조사선량을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1985년 5월부터 1998년 12월까지 국한성 두경부 대세포성 림프종으로 항암화학요법 후 방사선치료를 받은 53명을 대상으로 하였다. 나이는 13세부터 69세까지였으며 중앙값은 49세였다. 남녀 비는 1.65대 1이었고 1기, 2기 환자가 각각 27명, 26명이었다. 종양 크기별로 5cm 미만이 30명, 5cm 이상이 23명이었다. 원발부위는 경부림프절 22명, 편도 20명, 비인두 4명, 설기저부 3명, 부비동 2명, 후두 1명, 연구개 1명이었다. 항암화학요법은 1명을 제외하고 3회 이상 시행되었으며 방사선치료는 48명이 원발부위와 경부임파선을, 5명이 원발부위만 치료하였다. 생존율, 무병생존율, 조사영역 내 무재발생존율과 방사선 조사선량에 따른 방사선 조사영역 내에서의 재발빈도를 조사하였다. 결과 : 항암화학요법 후 44명(83%)이 완전관해 되었고 연이은 방사선치료 후 53명 모두 완전관해 되었다. 12명(23%)이 재발하였고 그중 2명은 방사선 조사영역 내 재발이었고 방사선 조사영역 바깥 재발은 11명으로 복강 및 ㄱ 반 내 림프절이 가장 많았다. 방사선 조사선량 별 조사영역 내 재발은 30~35 Gy에서 7명 중 1명, 35~40 Gy에서 16명중 1명이었고 40 Gy 이상에서는 재발이 없었다. 방사선 조사영역 내 재발은 30~35 Gy에서 7명 중 1명, 35~40 GY에서 16명중 1명이었고 40 Gy 이상에서는 재발이 없었다. 방사선 조사영역 내 재발에 유의한 예후인자는 없었으나 5cm 이상인 종양에서 재발하였고 5cm 미만인 종양은 30 Gy에서도 재발하지 않았다. 10년 방사선 조사영역내 무재발 생존율, 무병생존율, 전체생존율은 각각 96%, 76%, 75%였다. 결론 : 국한성 두경부 대세포성 림프종서 함암화학방사선 병용요법 시 종양의 크기가 5cm 미만은 경우에는 30 Gy의 방사선 조사선량으로도 국소제어를 할 수 있다. 따라서 방사선치료에 따르는 구강건조증을 최소화시킬 수 있을 것이다. 5cm 이상의 종양에서는 30 Gy 이상의 방사선 조사 선량이 필요하리라 생각된다. Purpose : To determine the optimal radiation dose in a localized non-Hodgkin's lymphoma of the head and neck in the treatment setting for combined chemoradiotherapy. Materials and Methods : Fifty-three patients with stage Ⅰ and Ⅱ diffuse large cell non-Hodgkin's lym-phoma of the head and neck, who were treated with combined chemoradiotherapy between 1985 and 1998 were retrospectively reviewed. The median age was 49 years, and the male-to-female ratio was ap-proximately 1.6. Twenty-seven patients had stage I disease and 26 had stage Ⅱ. Twenty-three patients had bulky tumors (≥5 cm) and 30 had non-bulky tumors (<5 cm). The primary tumors arose mainly from an extranodal organ (70%), most cases involving Waldeyer's ring (90%). All patients except one were initially treated with 3~6 cycles of chemotherapy, which was followed by radiotherapy. Radiation was de-livered either to the primary tumor area alone (9%) or to the primary tumor area plus the bilateral neck nodes (91%) with a minimum does of 30 Gy (range 30~60 Gy). The failure patterns according to the radiation field were analyzed, and the relationship between the dose and the in-field recurrence was evaluated. Results : The 10-year overall survival and the 10-year disease free survival rates were similar at 75% and 76%, respectively. A complete response (CR) after chemotherapy was achieved in 44 patients (83%). Subsequent radiotherapy showed a CR in all patients. Twelve patients (23%) had a relapse of the lym-phoma after the initial treatment. Two of these patients had a recurrence inside the radiation field. No clear dose response relationship was observed and no significant prognostic factors for the in-field recur-rence <5 cm in diameter, there were no in field recurrences after a radiation dose 30 Gy. The 2 in-field recurrences encoutered occurred in patients with a tumor ≥5 cm. conclusion : A dose of 30 Gy is sufficient for local control in patients with a non-bulky (<5 cm), lo-calized, diffuse large cell non-Hodgkin's lymphoma when combined with chemotherapy. An additional boost dose in the primary site is recommended for patients with bulky tumors (≥5 cm).

강도변조방사선치료의 환자별 정도관리

신경환(Kyung Hwan Shin),박성용(Sung-Yong Park),박동현(Dong Hyun Park),신동호(Dongho Shin),박달(Dahl Park),김태현(Tae Hyun Kim),표홍렬(Hongryull Pyo),김주영(Joo-Young Kim),김대용(Dae Yong Kim),조관호(Kwan Ho Cho),허순녕(Sun Nyung Huh 대한방사선종양학회 2005 Radiation Oncology Journal Vol.23 No.3

목 적: 환자별 강도변조방사선치료 정도관리(IMRT QA) 중 필름 선량계를 임상에 적용하고, 필름 등선량중심점 치 우침 교정 최적화법을 개발하였다. 최적화 후 필름 선량계에 대한 정량적 허용기준도 제시하고자 하였다. 대상 및 방법: IMRT 치료를 시행하기로 한 14명의 두경부종양 환자에서 필름 선량계를 시행하고, 가장 큰 계통적 오차 요인인 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화법을 고안하여 적용하였다. 결 과: 필름 선량계의 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화법은 local minimum을 구하는 방식으로 고안하였으며, 환자에게 적용 시 조정값은 2 mm를 보인 2명을 제외하고 12명에서 1 mm로 나타났다. 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화 전후로 선량오차 결과를 산출하였으며, 최적화 전후의 절대 평균 선량오차의 평균은 각각 2.36%,1.56%, 점선량오차가 5% 이상인 지점의 비율은 평균은 각각 9.67%, 2.88%로서 최적화 후 선량오차가 현저히 감소하였다. 최적화 후 절단 저선량 영역을 설정하였으며, 최적화 후 5% 이상의 점선량오차 지점 수 10% 미만, 절대 평균 선량오차 3% 미만의 필름 선량계를 위한 정량적 허용 기준을 제시하였다. 결 론: 본 연구에서 개발한 최적화법은 필름 선량계의 치우침 교정에 매우 유효하며, 최적화 후 제시된 정량적 허용 기준은 환자별 IMRT QA에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. Purpose: Film dosimetry as a part of patient specific intensity modulated radiation therapy quality assurance (IMRT QA) was performed to develop a new optimization method of film isocenter offset and to then suggest new quantitative criteria for film dosimetry. Materials and Methods: Film dosimetry was performed on 14 IMRT patients with head and neck cancers. An optimization method for obtaining the local minimum was developed to adjust for the error in the film isocenter offset, which is the largest part of the systemic errors. Results: The adjust value of the film isocenter offset under optimization was 1 mm in 12 patients, while only two patients showed 2 mm translation. The means of absolute average dose difference before and after optimization were 2.36 and 1.56%, respectively, and the mean ratios over a 5% tolerance were 9.67 and 2.88%. After optimization, the differences in the dose decreased dramatically. A low dose range cutoff (L-Cutoff) has been suggested for clinical application. New quantitative criteria of a ratio of over a 5%, but less than 10% tolerance, and for an absolute average dose difference less than 3% have been suggested for the verification of film dosimetry. Conclusion: The new optimization method was effective in adjusting for the film dosimetry error, and the newly quantitative criteria suggested in this research are believed to be sufficiently accurate and clinically useful.