담도암 면역치료 및 표적치료의 최신 지견과 전망

이정욱,강화평 대한소화기암연구학회 2024 Journal of Digestive Cancer Research (JDCR) Vol.12 No.3

담도암은 지난 20년간 유병률이 꾸준히 증가함에 따라 사망률 또한 상승하고 있다[1,2]. 담도암은 간내 담도암, 간문부 담도암, 간외 담도암, 담낭암으로 분류되며, 다른 암과 달리 고유한 해부학적 및 분자 생물학적 특성을 가진다. 대부분의 환자가 진단 시 수술이 불가능한 진행성 단계에서 발견되어 치료의 한계가 크고 예후가 불량한 암으로 분류된다[1-3]. 그러나 최근 몇 년간 유전자 분석 연구를 포함한 다양한 연구 성과를 통해 담도암의 분자적기초가 밝혀지고, 면역학적 및 분자적 접근법이 발전하면서 진단과 치료에 있어 큰 변화를 맞이하고 있다[1]. 특히 담도암의 면역학적 특징이 밝혀지고 분자 생물학적 연구가 발전하면서 담도암 또한 특징적인 면역 미세 환경을 가진 종양으로 재평가되고 있으며 면역치료의 개발에 있어서 면역 미세 환경 고려의 중요성이 커지고 있다[2]. 또한, 담도암 관련 섬유아세포의 다양성과 기능에 대한 연구가 진전되고, 순환 유리 종양 DNA (circulating tumor DNA) 분석 기술이 발달하면서 담도암 진단 및 치료반응 평가의 유용성이 부각되고 있다[2]. 담도암에 대한 분자 표적치료는 섬유아세포 성장인자 수용체 2 (fibroblast growth factor receptor 2, FGFR2) 융합과 이소시트로산 탈수소 효소 1 (isocitrate dehydrogenase 1, IDH1) 돌연변이를 표적으로 하는 약제를 중심으로 임상에서 사용되고 있으며, 사용 범위가 점차 확대되고 있다. 더불어 durvalumab 또는 pembrolizumab 같은 면역 관문 억제제와 gemcitabine-cisplatin의 병용 요법이 생존율 개선 효과를 보이며 진행성 담도암 1차 치료의 패러다임이 변화하고 있다. 본 종설에서는 최근 담도암의 면역치료와 표적치료에 대한 최신 지견을 검토하고, 이를 국내 임상 환경에 적용하여 담도암 치료에 실질적인 도움을 제공하고자 한다. Biliary tract cancer (BTC) is a rare malignancy with increasing incidence and mortality over the past two decades. Despite its unique anatomical and molecular features, BTC is typically diagnosed at advanced stages, thereby limiting treatment options and resulting in poor prognosis. Recent advances in molecular profiling and immunotherapy have revolutionized the BTC management, illustrating its molecular and immunologic underpinnings. Immune checkpoint inhibitors such as durvalumab and pembrolizumab, when combined with gemcitabine/cisplatin, provide considerable survival benefits, with phase 3 trials such as TOPAZ-1 and KEYNOTE-966 demonstrating improved overall and progression-free survivals with immune checkpoint inhibitors compared to the conventional gemcitabine/cisplatin therapy. Therapies targeting FGFR2 fusions, IDH1 mutations, and HER2 overexpression have further expanded the therapeutic landscape, offering precision medicine opportunities for patients with actionable mutations. However, challenges persist owing to the rarity of BTC and inherent limitations of small cohort studies. Future research should focus on large, multicenter, prospective trials, establish new treatment paradigms, and expand therapeutic applications. In addition, integrating next-generation sequencing into routine practice will enhance molecular-based treatment approaches. This review explores the latest advancements in BTC immunotherapy and targeted therapies, emphasizing their clinical applicability in improving patient outcomes.

소화기계 암에서의 순환종양세포 분석과 임상적 가치

우형중,신현영,김민석 대한소화기암연구학회 2024 Journal of Digestive Cancer Research (JDCR) Vol.12 No.2

소화기계 암은 전체 암 발병률의 26%를 차지하는 매우흔한 암이며, 암 관련 사망률의 35%를 차지해 다른 암종에 비해 사망률이 높다[1]. 이러한 소화기계 암 환자의 대부분은 암 전이로 인해 사망하며, 특히 폐와 간, 뼈로의 전이가 흔하게 발생한다[2]. 국소암에 비해 원격 전이가 발생한 암의 경우 치료 선택의 폭이 크게 좁아지기 때문에,전이 암세포의 특징을 잘 이해하고 이에 맞는 약물을 선정하는 것은 소화기계 암 환자의 생존율을 높이는데 매우중요하다. 이런 원격 전이의 주요 인자로 잘 알려져 있는 것이 바로 순환종양세포(circulating tumor cell, CTC)이다. CTC는 고형 종양에서 유래하여 epithelial–mesenchymaltransition 과정을 거쳐 순환계로 들어온 암 세포를 말한다. CTC는 일반적인 암 세포에 비해 줄기세포성이 크지만 증식 능력은 다소 감소된 경향을 보인다[3]. 대부분의 CTC는 원발암에서 떨어진 직후부터 주변세포 외 기질과의 상호작용 상실로 일어나는 세포 사멸인 anoikis, 혈류의 전단 응력, 면역세포의 공격으로 인해 대부분 사멸하고, 오직 극소수의 CTC만이 생존하여mesenchymal-epithelial transition 과정 속에서 전이가 일어난다고 알려져 있다[4]. 따라서 환자의 혈액에서 발견되는 CTC는 전이 가능성과 연관되며, CTC의 수를 통해 환자의 예후를 평가할 수있으며 유전분석을 통해 원발암의 유전 변이에 대한 정보를 획득할 수 있다. 본 고에서는 CTC의 소화기계 암에서의 임상적 활용에 대해 논의하고자 한다. Circulating tumor cells (CTCs) are a valuable biomarker for the diagnosis, prognosis, and therapeuticmanagement of gastrointestinal (GI) cancers. A major challenge in GI cancer treatmentis the high rate of metastasis, which significantly contributes to cancer-related mortality. CTCsare crucial in the metastatic cascade, serving as indicators of tumor progression. Therefore, thedetection and molecular characterization of CTCs have prognostic potential for identifyingearly-stage GI cancers and assessing metastatic probability, enabling timely treatment. Moreover,CTC analysis offers a minimally invasive method for real-time monitoring of tumors. Clinicians can adjust therapeutic strategies accordingly by tracking changes in CTC count andmolecular profile. Despite this promising application, no standardized protocol for CTC isolationin GI tract cancers has been established, which poses a barrier to routine clinical use. Thisreview explores the current CTC detection methodologies, their clinical relevance in GI cancermanagement, and the potential integration of CTC analysis into personalized medicine. Wealso discuss the challenges and future directions in CTC research, focusing on clinical validationand the development of standardized procedures to fully realize the utility of CTC countfor improving patient care.

대장암과 비만

조형호 대한소화기암연구학회 2024 Journal of Digestive Cancer Research (JDCR) Vol.12 No.2

최근 보고된 결과에 따르면, 2022년 기준으로 대장암은 전 세계적으로 세 번째로 흔한 암이며, 사망의 주요 원인으로는 폐암에 이어 두 번째이다[1]. 2023년에 미국에서 발표된 통계에 따르면, 대장암은 남성에서는 전립선암과 폐암에 이어 세 번째로 흔한 암이고, 여성에서 유방암과 폐암에 이어 세 번째로 흔한 암으로 보고된다[2]. 2020년을 기준으로 한국에서 대장암은 갑상선암과 폐암에 이어 세 번째로 흔히 발생하는 암으로, 사망의 원인으로는 폐암과 간암에 이어 세 번째로 기록되고 있다[3]. 대장암의 원인으로는 약 2–5%가 린치증후군이나 가족성샘종폴립증과 같은 유전 증후군과 관련되며, 대략 30%의환자가 유전적 요인이 있는 것으로 추정된다[4]. 대조적으로, 대장암 환자의 약 60–65%는 대장암의 가족력이나 유전적 돌연변이가 없다고 볼 수 있다[5]. 이러한 경우 대장암은 서구식 생활양식과 경제적 발전을 포함한 여러 환경적 요인과 관련이 있는 것으로 판단된다[6]. 특히, 비만과 대장암 간의 연관성이 보고되고 있다[7]. 전 세계적으로1975년부터 2016년까지 남성 중 비만의 유병률은 4배증가하였으며 여성 중에는 2배 증가했다. 이 기간 동안,비만 성인의 수는 거의 7배 증가하여 100만명에서 671만명으로 증가했다[8]. 한편, 1998년부터 2014년까지 한국에서 과체중과 비만 인구의 변화를 분석한 결과, 남성의과체중과 비만 인구 수는 지속적으로 상승하는 추세를 보이고 있으며, 여성은 과체중과 비만, 1단계 고도 비만 인구 수는 다소 안정화된 상태로 유지되거나 일부 감소하였으며 체질량지수(body mass index, BMI) 30 kg/m2 이상인 2단계 고도 비만의 인구 수는 지속적으로 증가하는경향을 보이고 있다[9]. 이에 본 고에서는 대장암과 비만의 역학, 기전, 예후에 대하여 기술해 보고자 한다. The increasing prevalence of obesity globally underscores its pivotal role in the development ofcolorectal cancer (CRC). Epidemiological evidence consistently correlates obesity with CRC,implicating intricate pathways such as insulin resistance, chronic inflammation, and hormonaldysregulation. Understanding the impact of obesity on CRC recurrence, therapeutic efficacy,and overall survival is paramount. Lifestyle modifications, including weight reduction, offerpromising avenues for mitigating CRC risk. Recognizing obesity as a modifiable risk factorhighlights its importance in shaping CRC prevention and therapeutic paradigms.

췌장암 절제 후 잔여췌장에 발생한 췌장암에 대한 반복절제를 시행한 2례 - 췌장암의 반복절제 -

김영일,우상명,이우진,Young-Il Kim,Sang Myung Woo,Woo Jin Lee 대한소화기암연구학회 2013 Journal of digestive cancer reports Vol.1 No.1

췌장암에 대한 근치적 절제술 후에 잔여 췌장에서 발생한 췌장암에 대한 보고는 거의 없는 상태이며, 특히 잔여췌장에 발생한 췌장암에 대하여 반복 췌장절제를 시행한 보고는 더욱 드물다. 저자들은 췌장미부에 발생한 췌장암에 대하여 근치적 절제술을 시행 후 35개월에 잔여 췌장에서 발생한 췌장암으로 췌장십이지장 절제술을 시행한 경우와 췌장두부에 발생한 췌장암에 대하여 췌장십이지장 절제술을 시행 후 20개월 만에 잔여 췌장에 췌장암이 발생하여 췌장미부절제술을 시행한 경우를 경험하였기에 고찰과 함께 보고하는 바이다.

간세포암종의 면역 기반 항암치료의 최신 지견

박경원,박태훈,장은지,성필수 대한소화기암연구학회 2024 Journal of Digestive Cancer Research (JDCR) Vol.12 No.2

원발성 간암의 90%를 차지하는 간세포암종은 만성 간질환에서부터 발생한다. 최근 간세포암종의 발생률은 전세계적으로 증가하여 2025년까지 매해 100만 명 이상의 환자가 발생할 것으로 예상된다[1]. 2023년 중앙암등록본부의 자료에 따르면, 간세포암종은 국내에서 발생한 전체 암 중 5.5%를 차지하며, 발생 순위로 7위를 기록하고 있다. 간세포암종의 치료에서 전신 치료의 비중은50–60%로 높은 비율을 차지한다. 이는 간세포암종이 조기에 발견되기 어렵고, 수술적 절제나 국소 치료 이후에도 재발률이나 진행률이 높기 때문이다. 최근 다양한 임상 시험의 성공적인 결과로 인해 진행성 간세포암종의 치료 방법에 큰 변화가 있었다. 2022년부터 국내에서 진행성 간세포암종에서 1차 치료로 급여 처방이 가능해진 아테졸리주맙(항 programmed cell death 1 [PD-L1])과 베바시주맙(항 혈관 내피 성장 인자[vascular endothelialgrowth factor, VEGF] 항체)의 병용 요법을 사용할시 약 19개월의 생존 기간 중앙값과 30%의 객관적 반응률을 보인다[2]. 이렇게 면역 기반 치료가 진행성 간세포암종에서 표준 치료로 자리잡으면서, 간암의 면역학 연구와 간암의 면역 기반 치료에 대한 많은 기초 및 임상 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 본 리뷰를 통해 간암의 면역학,현재 승인된 면역 기반 치료법, 개발 중인 면역 기반 치료법 및 향후 많은 진전이 있을 세포치료에 대해 알아보고자 한다. The incidence of hepatocellular carcinoma (HCC) is continuously increasing worldwide, withapproximately 1 million new cases expected annually by 2025. Data from the Korean CentralCancer Registry in 2023 revealed that the survival rate of patients with HCC was only 40%,unlike patients with other major cancers with a 5-year survival rate of up to 80%, highlightingthe need for improved outcomes. The prognosis of HCC significantly changed followingresearch on immune checkpoint inhibitors (ICIs). Several studies have demonstrated that theoverall survival of patients treated with first-line combination therapies, such as atezolizumab(anti-PD-L1) and bevacizumab (anti-VEGF) or durvalumab (anti-PD-L1) and tremelimumab(anti-CTLA-4), was higher than that of patients treated with sorafenib. Research to identifybiomarkers that can predict ICI responses is ongoing, enabling the selection of suitable patientsbefore drug initiation. Moreover, studies of the tumor microenvironment in HCC enhance ourunderstanding of immune responses, helping us identify new therapeutic strategies. Additionally,clinical trials are being conducted for emerging immunotherapies beyond ICIs, such asadoptive cell therapy. Based on these ongoing scientific researches and the development of varioustherapeutic modalities, multiple options are being established for patients with HCC whodo not respond well to first-line treatments. Consequently, treatment options and survival ratesof patients with advanced HCC could be significantly enhanced in the future.

췌장암에서의 선행보조항암요법

안동원,Dong-Won Ahn 대한소화기암연구학회 2015 Journal of digestive cancer reports Vol.3 No.1

췌장암은 예후가 좋지 않은 악성 질환으로 진단 당시 10-20%에서만 수술적 절제가 가능한 것으로 알려져 있다. 수술적 절제가 유일한 근치적 치료로 알려져 있으나, 높은 재발률로 인해 예후가 좋지 않아 예후를 개선시키기 위한 항암화학요법이나 방사선요법 등의 보조적 치료가 시도되고 있다. 수술 후 보조항암요법이 시행되고 있으나 생존율의 향상은 미비한 수준으로 최근에는 항암화학요법, 항암방사선요법, 항암화학요법 후 항암방사선요법 등의 다양한 선행보조항암요법이 시행되고 있다. 본 종설에서는 절제 가능한 췌장암과 국소진행성 췌장암에서의 선행보조항암요법에 대한 최근의 연구를 정리하고 임상적인 역할에 대해 규명해 보고자 한다.

진행성/전이성 식도 편평상피세포암의 면역치료

김성은,정경원,박무인 대한소화기암연구학회 2024 Journal of Digestive Cancer Research (JDCR) Vol.12 No.2

식도암은 전 세계적으로 흔히 발생하는 암이자 사망 원인들 중 하나이다[1]. 식도암은 조직학적으로 주로 선암과편평상피세포암으로 이루어져 있다. 전 세계적으로 85%이상이 편평상피세포암이며, 우리나라에서 발생하는 식도암의 90% 이상은 편평상피세포암이다[2,3]. 우리나라에서는 2021년 한 해 동안 2,954명의 식도암 환자가 발생하였고, 인구 10만 명당 5.8명이 발생하는 것으로 집계되었다[4]. 식도암의 전반적인 5년 생존율은 20% 정도로예후가 대단히 불량하다[5]. 절제 불가능한 국소 진행, 혹은 전이성 식도암 상태로 진단된 경우 전신 상태가 양호하면 고식적인 항암방사선치료를 시도해 볼 수 있으나 치료 효과는 만족스럽지 못하다[3,6]. 1990년대 후반, 암 치료에 있어 면역 요법(immunotherapy)의 개념이 제시되면서, 면역관문억제제(immunecheckpoint inhibitors)가 식도암의 새로운 치료제로 임상에 도입되고 있다. 면역관문억제제는 식도암을비롯한 여러 소화기암의 치료 성적을 크게 향상시키고 있다고 보고되고 있다[7]. 2010년도에 악성 흑색종의 치료제로 미국의 식약처(The Food and Drug Administration)에서 승인된 항세포독성 T-림프구 관련 단백질 4(anti-cytotoxic T-lymphocyte–associated protein 4[CTLA-4])인 ipilimumab은 최초로 승인된 면역관문억제제이다[8]. 식도 편평상피세포암의 치료에 있어서 programmeddeath 1/programmed cell death ligand1 (PD-1/PD-L1) 경로를 표적으로 하는 면역관문억제제들이 개발되어 임상에서 사용 중이며, 대표적인 약제로항PD-1 항체(anti-PD-1 antibodies)인 nivolumab과pembrolizumab이 있다. 본 고에서는 진행성/전이성 식도 편평상피세포암의 고식적 치료로써 새롭게 대두되고있는 면역관문억제제들을 소개하고 그 치료 성적에 대하여 기술하면서 식도 편평상피세포암의 치료에 있어서 면역치료의 역할과 향후 전망에 대하여 기술하고자 한다. Esophageal squamous cell carcinomas constitute a major proportion of esophageal cancers inKorea. Conventional chemotherapy and radiation therapy are the options for treating advanced/metastatic esophageal cancer, but the prognosis remains poor. Immunotherapy has significantlyimproved the prognosis of several advanced/metastatic cancers including esophageal squamouscell carcinoma. In Korea, immunotherapy is used to treat advanced/metastatic esophageal squamouscell carcinoma, and treatment results are expected to further improve. Immunotherapyis a term used to describe a treatment modality involving a biological/targeted agent that aimsto enhance and restore the ability of the immune system to detect and destroy cancer cells bymodifying or blocking co-stimulating signals. Immune checkpoint inhibitors have revolutionizedcancer treatment with the administration of a single agent (monotherapy) or combinationsof multiple agents, with the three approved agents being anti-PD-1 (programmed death 1), anti-PD-L1 (programmed cell death ligand 1), and anti-CTLA4 (cytotoxic T-lymphocyte–associatedprotein 4) monoclonal antibodies. Anti-PD-1 drugs including nivolumab and pembrolizumabhave been mainly investigated for treating advanced/metastatic esophageal squamous cell cancer. Studies on their effectiveness in a neoadjuvant setting, a curative adjuvant setting, or as thefirst-line treatment for advanced or metastatic setting are ongoing. This review describes theprinciple of action, summary of existing clinical studies, and prospects for immune checkpointinhibitors used in the treatment of advanced/metastatic esophageal squamous cell cancer.

식도편평상피암의 내시경 점막하 박리술 치료

김윤아 대한소화기암연구학회 2024 Journal of Digestive Cancer Research (JDCR) Vol.12 No.3

식도암은 가장 공격적인 암 중 하나로, 사망률이 높고 예후가 불량한 질환이다. 2020년에는 전 세계적으로 604,100명의 발병과 544,076명의 사망을 기록하며, 식도암은 7번째로 흔한 암이면서 6번째로 높은 암 사망 원인으로 보고되었다[1]. 식도암은 진행된 상태에서 발견되는 경우가 많고 이때 시행되는 수술 및 화학방사선 요법은 침습적이며, 예후는 좋지 않다. 협대역 영상(narrowband imaging, NBI)을 통해 식도편평상피신생물 (esophageal squamous neoplasia)과 식도편평상피암(esophageal squamous cell carcinoma, ESCC)을 비교적 정확하게 진단할 수 있다[2]. 점 형태의 혈관 및 배경 착색(background coloration)은 이러한 병변을 진단하는 데 유용한 소견으로 알려져 있으며[3], 요오드 염색은 ESCC를 진단하는 데 높은 민감도를 보이지만 특이도는 낮다. 그러나 염색 후 2–3분 뒤 나타나는 핑크색 sign은 암과 비암성 병변을 구별하는 데 유용하며, 88%의 민감도와 95%의 특이도를 보였다[4]. 이러한 연구 결과를은 병변들이 현재 내시경으로 치료되고 있다. 표재성 식도암(superficial esophageal cancer)은 점막 혹은 점막하층에 국한된 식도암으로 정의된다. 한편, 조기 식도암(early esophageal cancer)이라는 용어도 혼용되어 사용되고 있으나, 일반적으로 조기 식도암은 암의 침윤이점막층에 국한되고 림프절 전이가 없는 식도암을 의미하므로 표재성 식도암과는 차이가 있다[5]. 표재성 식도암을 치료하는 주된 내시경적 방법으로 내시경 점막하 박리술(esophageal submucosal dissection, ESD)이 사용되고 있으며, 전체 일괄 절제(en bloc resection)율과 국소 재발률이 내시경 점막 절제술(esophageal mucosal resection, EMR)보다 우수하다고 보고되고 있다[6]. 비록 ESD가 최소 침습적 치료법이지만, 합병증 위험이 동반될 수 있으므로 적응증을 결정하는 데 적절한 판단이 필요하다. 따라서 식도 ESD를 안전하게 시행하기 위해 알아야 할 적응증, 치료 성적 및 치료 방법과 합병증, 추적 관찰에 관한 전반적인 사항을 기술하고자 한다. Endoscopic submucosal dissection (ESD) is a predominantly used technique for superficial esophageal cancer treatment. The primary advantages of esophageal ESD include its high en bloc resection rate and the precise pathological assessment it confers. This procedure enables local primary tumor resection while accurately assessing risk factors for lymph node metastasis, including tumor depth, vascular invasion, and invasion type. Esophageal ESD will play a crucial role in minimally invasive and effective esophageal cancer treatments. In this article we discuss esophageal ESD regarding its indications, treatment outcomes, techniques, potential complications, and follow-up guidelines to ensure its safe and effective application.

대장 종양에서의 영상 증강 내시경 이용의 과거와 현재, 미래

민경환,김원중 대한소화기암연구학회 2024 Journal of Digestive Cancer Research (JDCR) Vol.12 No.2

한국에서 2023년 대장암(colorectal cancer)으로 새로 진단된 환자 수는 27,657명으로 식도암, 위암, 대장암,간암, 담낭암, 췌장암 등 소화기계 암 중에서 가장 높은 수치를 보였다[1]. 이와 같이 높은 대장암 발생률(incidence)때문에, 샘종(adenoma)이나 대장암을 대장내시경으로 조기에 찾고자 하는 노력이 활발히 이루어지고 있다. 이러한 노력의 일환으로 초기 단계의 대장 종양을 더욱 잘 발견하기 위한 영상증강내시경(image-enhanced endoscopy, IEE)의 역할이 중요해지고 있다. 뿐만 아니라 증식 용종(hyperplastic polyp)과 샘종의 감별을 통해 용종절제술을 실시할 지를 결정하거나 크기가 큰 대장암 의심 병변에서 점막하층(submucosa) 침범여부를 예상하여 향후 치료를 결정하는 데에도 영상증강내시경을활용할 수 있다. 이 글에서는 대장의 조직학과 대장 종양의 병리학적 지식을 기반으로 대장의 양성 종양과 악성종양이 영상증강내시경으로 어떻게 관찰되고 감별될 수있는지 기술하고자 한다. The incidence of colon cancer in South Korea has recently been the highest among gastrointestinalcancers. Early diagnosis is critical, and image-enhanced endoscopy (IEE) is a key diagnosticmethod. Colon tumors primarily include serrated polyps, adenomatous polyps, and coloncancer. Early endoscopic techniques relied on simple visual inspection for diagnosis, with tumorsize and shape being the primary considerations. Low-resolution images made these methodsineffective for detecting small or early-stage lesions. IEE now enables detailed examinationusing high-resolution images and various color and structure analyses. Techniques like narrowbandimaging allow precise observation of vascular patterns and surface structures. Hyperplasticpolyps often appear similar in color to the surrounding mucosa, with no visible vascularpattern. Sessile serrated lesions have a cloudy surface with distinct boundaries and irregularpatterns, often with black spots in the crypts. Adenomatous polyps are darker brown, with avisible white epithelial network and various pit patterns. Magnified images help differentiatebetween low- and high-grade dysplasia, with low-grade showing regular patterns and highgradeshowing increased irregularities. The NICE classification identifies malignant colon tumorsas brown or dark brown with disorganized vascular patterns. The Japan NBI Expert Teamclassification includes loose vascular areas and disrupted thick vessels. The WASP classificationaids in differentiating between hyperplastic polyps and sessile serrated lesions/adenomas whendeciding whether to resect polyps larger than 5 mm. Suspected high-grade dysplasia warrantsendoscopic submucosal dissection and follow-up. Future advancements in IEE are expected tofurther enhance early detection and diagnostic accuracy.

악성 췌장 병변 진단에서 인공지능기술을 이용한 초음파내시경의 응용

안재희,정회훈,박재근 대한소화기암연구학회 2024 Journal of Digestive Cancer Research (JDCR) Vol.12 No.1

췌장암(pancreatic cancer, PC)은 가장 치명적인 암으로 5년 전체 생존율(5-year overall survival rate)은 모든 병기에서 9%로 4기 질환의 경우 3%에 불과하다[1]. 현재 악성 췌장 병변의 진단에는 CT 스캔, 자기공명영상(magnetic resonance imaging), 초음파내시경(endoscopic ultrasound, EUS) 등 다양한 기법이 사용되고 있는데, 이중에서도 초음파내시경(EUS)은 췌관 암종(pancreaticductal adenocarcinoma) 및 췌관 선상세포 암종(pancreatic acinar cell carcinoma)과 같은 외분비계 세포에서 발생하는 악성 종양뿐 아니라 신경내분비 종양(pancreatic neuroendocrine tumors, PNETs), 췌장 낭포성 병변(pancreatic cystic lesions)과 같은 내분비 세포에서 발생하는 악성 췌장 병변의 진단에도 매우 유용하다[2]. 하지만, 만성 췌장염(chronic pancreatitis,CP)이 동반된 경우 EUS는 특이도가 낮아 감별 진단이 어렵고[3], 또한 시술자의 의존도가 높아 진단이 주관적일수 있어 아직까지는 초음파내시경 유도하 세침 흡인 생검술(endoscopic ultrasound guided fine needle aspiration)을 이용한 세포학적 진단이 췌장암 진단의 goldstandard이다. 인공지능(artificial intelligence, AI)은 생물학적 두뇌를 학습하고 모방하기 위해 개발된 모든 컴퓨터 시스템에 적용되는 기술로 특히, 머신 러닝(machine learning, ML)은 대량의 데이터를 이용해 다양한 패턴을 찾아내는 AI의 한 형태다(Fig. 1) [4]. 이러한 ML에는 지도 학습(supervised learning), 비지도 학습(unsupervised learning), 강화 학습(reinforced learning)의 세 가지 유형이 있는데, 이중 지도 학습은 의학, 특히 진단 분야에서 연구되고 응용이 되고 있다. 특히, EUS에서는 신경망(neural networks, NN)이라고도 불리는 인공 신경망(artificial neural networks, ANN)과 서포트 벡터 머신(support vector machine, SVM)이라는 두 가지 유형의 지도 학습 방법이 연구되었다[5]. 딥 러닝(deep learning, DL)은 ANN에서 유래한 고급 개념으로, 인간 두뇌의 뉴런에서 영감을 받아 ANN의 여러 복잡한 층을 사용한다. 최근 널리 쓰이는 DL 알고리즘의 중 하나인 합성 곱신경망(convolutional neural network, CNN)은 데이터에서 지식을 추출해 학습이 이루어졌지만, 데이터의 특징을 추출하여 특징들의 패턴을 파악하는 알고리즘이다. 반면, support vector machine (SVM)은 이미 입력 및 출력으로 훈련된 매우 많은 양의 데이터가 공급되는 지도ML 유형으로 훈련을 위해 더 많은 데이터 입력 없이는 더 많은 범주 지식을 자체 학습할 수 없다[6]. 지난 몇 년 동안 인공지능(AI) 활용이 의료 전반에 걸쳐 급격히 확대되었으며, Xu 등[7]은 EUS 영상을 이용하여 췌장암에서 예후 평가에 대한 연구를 시행하여 발표하였다. 실제로 2015년부터 2023년까지 PubMed 검색에서 인공지능, 췌장암을 핵심 용어로 조사해보면 발표된 연구 수가 기하급수적으로 증가했음을 알 수 있다(Fig. 2). 본고에서는 문헌 고찰을 통한 췌장 악성종양 진단에 대한 EUS 기반 AI 연구에 대한 효능에 대해서 논의하고자 한다. Pancreatic cancer is a highly fatal malignancy with a 5-year survival rate of < 10%. Endoscopic ultrasound (EUS) is a useful noninvasive tool for differential diagnosis of pancreatic malignancy and treatment decision-making. However, the performance of EUS is suboptimal, and its accuracy for differentiating pancreatic malignancy has increased interest in the application of artificial intelligence (AI). Recent studies have reported that EUS-based AI models can facilitate early and more accurate diagnosis than other preexisting methods. This article provides a review of the literature on EUS-based AI studies of pancreatic malignancies.