암의 역사(7) - 암 치료 화학요법의 역사와 발전 (미국 암 학회 자료)

암 치료의 역사: 화학 요법 (화학 항암 치료)

 

1. 전쟁 독가스 피폭 증상에서 출발한 항암제의 역사
세계 1,2차 대전 중 가장 악명이 높은 독가스는 ‘황산겨자(sulphur mustard)’로 만든 ‘겨자 가스’입니다. 겨자로 만든 것은 아니지만 겨자 냄새가 난다는 것에서 유래한 이름이라고 합니다. 제 1차 세계대전 중 군사 작전 중 노출 된 겨자 가스에 마치 화상을 입은 것처럼 피부가 벗겨지고 물집이 생기는 것을 발견했고 이 원인을 연구해 보니 피부로 흡수된 가스가 골수와 임파조직도 망가 뜨리는 2차 독성을 발견한 연구자들은 이 때 알게 된 부작용을 정반대(골수와 임파조직 암인 백혈병이나 임파선암을 겨자가스로 치료)로 응용해 볼 생각을 합니다.  

​생쥐 실험에서는 임파선 암에 대한 성공적인 결과를 거두었지만, 소생 불가능한 임파선암 환자를 대상으로 한 임상 시험에서는 한시적인 효과를 보았으나, 약효가 너무 강한 나머지 환자는 끝내 숨을 거두게 되었다고합니다. 1942년 여름에 67명의 환자들에게 임상실험을 합니다. 하지만 역시 부작용 때문에 ‘약이라기 보다는 독’이라는 결론을 내리고 연구를 접습니다. 이것이 화학요법(케모 테라피;chemotherapy)의 역사를 연 최초의 항암제 머스틴(mustine; chloromethinr; Mustargen)의 역사 입니다. 

그 뒤로도 겨자가스는 화학무기로서의 매력은 여전해 ‘HN2’ 라는 암호명을 붙여 비밀 군수물자로 비축해왔는데요. 1943년 비운의 사고를 맞이하게 됩니다. 세계 2차 대전 중 비밀리에 NH2 100톤을 싣고 있던 미국 군함 한 척이 이탈리아 바리항에서 독일군에 의해 격침되어 이, 독가스가 바다로 유출되게 된 것인데요. 

물에 빠진 선원들을 비롯한 NH2를 만진 모든 사람은 자신의 몸 속에 이 독성물질을 흡수합니다. 또한, 해상에 떠다니던 HN2가 불길을 만나 기화돼 독가스가 만들어져 민가를 덮쳐 민간인 1,000 명도 피습당합니다. 현장의 군의관은 환자들에게 나타난, 이해할 수 없는 골수 기능 저하를 상부에 보고했지만 수뇌부는 알고도 모른 척합니다. HN2가 묻더라도 잘 씻기만 하면 2차 중독을 막을 수 있는데도 불구하고 군 당국은 입을 다물어버린 사건 인데요. 그 이유는 HN2의 존재 자체가 비밀이었고, 더구나 이를 전선으로 수송하다가 피격을 당했다고 밝히면 적국이었던 독일이 기다렸다는 듯 가스 무기를 사용할 가능성이 높아서 어쩔 수 없었다고 합니다.

전쟁이 끝나자 군의 HN2 부서는 해체되었으나, 해당 부서장을 맡았던 병리학자 로즈(Cornelius P Rhoads)는 부유한 사업가인 슬로언과 케터링의 지원을 받아 비밀무기를 항암제로 개발하기 시작합니다. 흩어졌던 부대원들을 다시 모아 연구소를 세웠고 나중에는 암 치료 전문병원으로 탈바꿈합니다. 이 병원이 뉴욕에 있는 유명한 슬로안-케터링 기념 암 센터(전문 Memorial Sloan Kettering Cancer Center)입니다. 동시에 만약을 대비한 독가스 연구는 계속되어 더 독한 ‘질소 겨자(nitrogen mustard)’ 가스에 노출된 해군 요원은 골수 세포에서 독성 변화가 일어나 혈액 세포로 발전하는 것으로 밝혀졌습니다. 같은 기간 동안 미 육군은 보다 효과적인 전쟁 수단을 개발하고 보호 조치를 개발하기 위해 겨자 가스와 관련된 여러 화학 물질을 연구했습니다. 그 과정에서 질소 머스타드 라는 화합물이 연구되었고 림프종 이라는 림프절 암에 작용하는 것으로 밝혀졌습니다 . 이 약제는 DNA를 손상시켜 빠르게 성장하는 암세포를 죽이는 유사하지만 더 효과적인 약제( 알킬화제 라고 함)의 긴 시리즈 모델 역할을 했습니다 .

이 연구소는 1955년까지 7년 동안 식물 2,000종 이상을 검색하여 항암성분을 찾아봅니다. 1955년부터는 국가 차원에서 25년 동안 50만 종 이상의 합성물과 식물에서 항암효과를 검색합니다. 이 모든 노력 끝에 건진 항암물질은 겨우 30종 남짓이라고 합니다. 동시에 10년 동안 머스틴을 좀더 독성이 약한 것으로 바꾸려는 노력도 합니다. 그 결과 클로람부실(1953), 멜팔란(1953), 사이클로포스파마이드(1957) 같은 ‘겨자 가스의 후손'들이 세상에 등장하게 됩니다. 

 

2. 급성 백혈병 치료제의 새로운 발견과 발전
질소 머스타드(일명, 겨자가스)가 발견된 지 얼마 지나지 않아 보스턴의 Sidney Farber는 비타민 엽산과 관련된 화합물인 Aminopterin이 DNA 복제에 필요한 중요한 화학 반응을 차단해 급성 백혈병을 앓는 어린이의 관해를 유발한다는 사실을 입증했습니다. 이 약은 오늘날 일반적으로 사용되는 암 치료제인 메토트렉세이트의 전신이었습니다. 그 이후로 다른 연구자들은 세포 성장과 복제에서 서로 다른 기능을 차단하는 약물을 발견했습니다. 바야흐로 화학 요법의 시대가 시작된 것입니다.

 

3. 화학요법 약물의 지속적인 연구와 발전
전이성 암은 1956년에 메토트렉세이트가 융모막암종이라는 희귀 종양을 치료하기 위해 사용되었을 때 처음 완치되었습니다. 수년에 걸쳐 화학 요법 약물(chemo)은 암에 걸린 많은 사람들을 성공적으로 치료했습니다. 화학 요법으로 치료받은 많은 호지킨 림프종 환자와 어린 시절 급성 림프모구 백혈병 환자의 장기 관해 및 완치가 1960년대에 처음 보고되었습니다. 그 10년 뒤, 고환암 치료제가 등장하였습니다.

4. 신약, 새로운 약물 조합 및 새로운 전달 기술
오늘날, 여러가지 많은 암은 완전 관해에 다다르지 않더라도 장기간 화학 요법으로 다스리며 생활할 수 있도록 연구 중에 있는데요. 암 환자의 일상 활동을 개선할 수 있도록 화학 요법의 부작용을 줄이기 위해 몇 가지 접근 방식을 지속 적으로 연구 중에 있다고 합니다. 예를 들자면, 부작용을 줄이기 위해 암 세포(예: 리포솜 요법 및 단 클론 항체 요법)를 보다 특정해 약물로 표적으로 하는 새로운 접근법, 콜로니 자극 인자, 화학보호제(예: 덱스라족산 및 아미포스틴), 항구토제(메스꺼움 및 구토 감소)와 같은 부작용을 줄이기 위한 약물 다제내성 극복제(암이 일반적인 치료제에 반응하지 않을 때) 등입니다. 

 

20세기 초에는 수술로 완전히 제거할 수 있을 만큼 작고 국소화된 암만 치료할 수 있었습니다만, 방사선의 발전을 통해 외과적으로 제거되지 않은 작은 종양 성장을 제어하기 위해 수술 후 방사선 요법이 사용되어왔으며,  외과의와 방사선 치료사의 손이 닿지 않는 곳으로 퍼진 미세 종양 성장을 파괴하기 위해 화학 요법이 추가되었습니다. 신체에 남아 있는 암세포를 파괴하기 위해 수술 후 사용하는 화학 요법을 보조 요법이라고 하는데요. 보조 요법은 유방암에서 처음으로 시도되었고 매우 효과적인 것으로 나타났습니다. 차차 결장암 , 고환암 등으로 확대 사용되었습니다. 주요 발견은 단일 약제에 비해 여러 화학요법 약물(병용 화학요법으로 알려짐)을 사용하는 것의 이점이었습니다. 매우 빠르게 성장하는 일부 유형의 백혈병 과 림프종(각각 골수와 림프절의 세포를 포함하는 종양)은 조합 화학 요법에 매우 잘 반응했으며 임상 시험을 통해 사용된 약물 조합이 점진적으로 개선되었습니다. 이러한 종양의 대부분은 오늘날 적절한 조합 화학 요법으로 치료할 수 있습니다.

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새로운 치료법을 발전시키기 위한 전 세계적 임상시험
전 세계적으로 광범위한 임상 시험이 도입되면서 환자 치료에 대한 접근 방식이 더욱 과학화되었습니다. 임상 시험은 새로운 치료법을 표준 치료법과 비교하고 치료 이점과 위험을 더 잘 이해하는 데 기여합니다. 기초과학 연구실에서 배운 암에 대한 이론을 검증하고 암 환자를 대상으로 한 임상 관찰에서 도출한 아이디어를 검증하는 데 사용되며, 지속적인 암 치료 발전을 위해 필요합니다.

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본 내용은 미국 암 협회, 암의 역사 페이지에서 부분 발췌 및 편역하였고 sciencetimes에서는 겨자가스의 역사를 참고하였음을 밝힙니다.
https://www.cancer.org/treatment/understanding-your-diagnosis/history-of-cancer/cancer-treatment-chemo.html

​https://www.sciencetimes.co.kr/news/%EB%8F%85%EA%B0%80%EC%8A%A4%EC%97%90%EC%84%9C-%EC%8B%9C%EC%9E%91%EB%90%9C-%ED%95%AD%EC%95%94%EC%A0%9C-%EC%97%B0%EA%B5%AC/