뇌의 악성신생물 (뇌암)Malignant Neoplasm of Brain

목차
A. 분류코드  |  B. 동의어  |  C. 성인기 발현
1. 역사  |  2. 원인  |  3. 유전학  |  4. 일반 역학  |  5. 발생기전
6. 증상  |  7. 징후  |  8. 선별 검사  |  9. 진단법  |  10. 치료법
11. 예후  |  12. 예방법  |  13. 참고문헌
항목내용
A. 분류코드ICD-10: C71 | 산정특례: V193 | 본인부담 5% (암환자 등록일로부터 5년간)
C71.0 대뇌(소뇌·뇌실 제외), C71.1 전두엽, C71.2 측두엽, C71.3 두정엽, C71.4 후두엽, C71.5 뇌실, C71.6 소뇌, C71.7 뇌간, C71.8 중복, C71.9 상세불명
B. 동의어교종(교종), 신경교종, 교모세포종(교모세포종), 역형성 성상세포종, 희소돌기신경교종, Glioblastoma multiforme (GBM), Glioma, Astrocytoma, Oligodendroglioma, Diffuse glioma
C. 성인기 발현낮지 않음 — 소아 및 성인 모두 발생; GBM은 주로 성인(50~70대); IDH 돌연변이 교종은 비교적 젊은 성인(30~40대); 소아에서는 뇌간 신경교종, 소뇌 수모세포종이 흔함

1. 역사

뇌종양에 관한 최초의 기록은 고대 이집트 파피루스(기원전 3000년경)까지 거슬러 올라가나, 현대적 의미의 뇌종양 분류 체계는 20세기 초에 확립되었다. 1926년 Bailey와 Cushing은 신경교세포의 발생학적 계통에 따라 교종을 분류하는 체계를 처음 제안하였다. 이 분류는 수십 년간 표준으로 사용되다가 1979년 WHO가 공식 뇌종양 분류 체계를 발표하면서 체계화되기 시작하였다. 이후 WHO 분류는 1993년, 2000년, 2007년, 2016년, 2021년 개정을 거쳐 지속 발전하였다.

2016년 WHO 분류는 처음으로 분자유전학적 지표—IDH 돌연변이 상태, 1p/19q 공동결실—를 조직학적 등급과 통합하는 획기적 전환을 이루었다. 2021년 WHO 5판은 성인형 미만성 교종을 IDH 돌연변이 상태에 따라 세 그룹—IDH 돌연변이·1p19q 공동결실 희소돌기신경교종, IDH 돌연변이·비공동결실 성상세포종, IDH 야생형 교모세포종—으로 명확히 재분류하였고, TERT 프로모터 돌연변이, CDKN2A/B 결실, EGFR 증폭, +7/-10 염색체 이상을 IDH 야생형 교모세포종 진단의 분자 기준으로 포함시켰다. 치료 역사에서는 2005년 Stupp 등이 발표한 방사선치료+테모졸로마이드(TMZ) 병용 표준 치료(이하 Stupp 프로토콜)가 교모세포종 치료의 전환점이 되었다.

2. 원인

뇌의 악성신생물의 확립된 환경적 위험인자는 이온화 방사선 노출이 유일하다. 과거 두개강 방사선치료를 받은 환자에서 교종 발생 위험이 증가한다. 다른 잠재적 환경 요인(휴대전화 전자기파, 농약, N-니트로소 화합물 등)은 아직 인과관계가 확립되지 않았다. 면역억제 상태(HIV/AIDS, 이식 후)는 원발성 중추신경계 림프종 발생 위험을 높이나 신경교종과는 직접 관련이 없다.

유전성 증후군이 중요한 위험 요소이다. NF1(신경섬유종증 1형): NF1 유전자 돌연변이로 시신경 교종, 뇌간 교종 발생 위험 증가. NF2(신경섬유종증 2형): 수막종 및 뇌실막종 발생 위험 증가. VHL(폰 히펠-린다우) 증후군: 혈관모세포종(hemangioblastoma) 발생. 결절성 경화증(tuberous sclerosis): SEGA(subependymal giant cell astrocytoma) 발생. Li-Fraumeni 증후군: TP53 생식세포 돌연변이로 교종 및 다양한 악성종양 발생 위험 증가. Lynch 증후군(MMR 유전자 돌연변이): 교모세포종(Turcot 증후군) 발생과 연관된다. 전체 뇌종양 중 유전성 증후군에 의한 경우는 5~10% 미만이다.

3. 유전학

성인형 미만성 교종의 분자유전학은 2021년 WHO 분류로 완전히 재편되었다. IDH1/2 돌연변이: IDH1(Arg132) 또는 IDH2(Arg172) 돌연변이는 성상세포종 및 희소돌기신경교종의 필수 진단 요건이다. IDH 돌연변이는 2-하이드록시글루타레이트(2-HG) 과생성을 초래하고, 이는 에피제놈 변형(CpG island methylator phenotype, CIMP)을 유도하여 교종 발생의 초기 사건이다. IDH 돌연변이 교종은 IDH 야생형보다 예후가 현저히 좋다.

1p/19q 공동결실: 희소돌기신경교종의 필수 진단 표지자로, CIC 및 FUBP1 유전자 변이와 연관된다. TERT 프로모터 돌연변이와 흔히 공동 발생하며 알킬화제(테모졸로마이드, PCV)에 대한 반응이 좋다. TERT 프로모터 돌연변이: IDH 야생형 교모세포종의 주요 분자 기준; IDH 돌연변이 종양에서도 발생하나 의미가 다르다. MGMT 프로모터 메틸화: MGMT(O6-메틸구아닌-DNA 메틸전달효소) 프로모터 메틸화는 테모졸로마이드(알킬화제)에 대한 반응을 예측하는 가장 중요한 약물유전체 표지자이다. 메틸화된 교모세포종에서 TMZ 치료 후 생존 기간이 유의하게 더 길다. 기타 중요 표지자: CDKN2A/B 결실(성상세포종 4등급), EGFR 증폭 및 EGFRvIII 돌연변이, ATRX 소실(IDH 돌연변이 성상세포종), BRAF V600E(다형성황색성상세포종, 소아 저등급 교종). IDH 억제제 이보시데닙(ivosidenib)은 IDH1 돌연변이 재발 교종에서 임상적 이점이 확인되어 치료 옵션이 확장되었다.

4. 일반 역학

뇌의 원발성 악성신생물의 전 세계 연간 발생률은 인구 10만 명당 약 3~8명이며, 국가별 차이가 있다. 미국에서는 연간 약 2만 5천 명의 신규 교종 환자가 발생한다. 교모세포종(GBM)은 성인 뇌악성종양의 약 45~50%를 차지하며, 전체 원발성 뇌악성종양의 가장 흔한 유형이다. 발생률은 50~70대에서 정점이며, 남성에서 약 1.5배 더 흔하다.

한국의 경우 국립암정보센터 통계에서 뇌 및 중추신경계 악성종양은 연간 약 1,500~2,000건 발생하며, 전체 암 발생의 약 1%를 차지한다. 소아에서는 뇌종양이 소아암 중 백혈병 다음으로 두 번째로 흔하다. IDH 돌연변이 성상세포종과 희소돌기신경교종은 30~50대에서 흔하며, 교모세포종은 주로 55~70대에서 발생한다. 뇌종양 발생률이 선진국에서 지속 증가하는 경향은 부분적으로 MRI 보급에 의한 진단 증가와 관련될 수 있다.

5. 발생기전

교종 발생(gliomagenesis)의 분자 기전은 IDH 돌연변이 여부에 따라 두 가지 경로로 구분된다. IDH 돌연변이 경로: IDH1/2 돌연변이 → 2-하이드록시글루타레이트(2-HG) 생성 → TET2 및 KDM5C 억제 → DNA 및 히스톤의 고메틸화 → CpG 섬 메틸레이터 표현형(CIMP) → 유전자 발현 변화 → 세포 역분화 및 증식 촉진. 이후 1p/19q 공동결실(희소돌기신경교종), ATRX 소실(성상세포종), CDKN2A/B 결실(고등급 성상세포종), TERT 돌연변이 등 추가 이상이 악성도를 높인다.

IDH 야생형 경로(교모세포종): 초기부터 TERT 프로모터 돌연변이, EGFR 증폭, +7/-10 염색체 이상, PTEN 소실, TP53 돌연변이, MDM2 증폭 등 다양한 유전자 이상이 동반되어 시작부터 고등급 악성 종양으로 발현된다(일차성 GBM). VEGF 매개 혈관신생이 활발하여 종양 내 이질성이 심하고, 혈뇌장벽(BBB) 파괴로 혈관 신생이 촉진된다. 종양 미세환경에서 면역억제(M2 대식세포 분극화, T조절세포 등)가 두드러지며, 이는 면역관문억제제 치료에 대한 제한적 반응의 주요 이유이다.

6. 증상

뇌악성종양의 증상은 종양 위치, 크기, 성장 속도, 주변 부종 정도에 따라 다양하다. 두통은 가장 흔한 증상(약 50~60%)으로, 특히 아침에 심하고 구역·구토를 동반하는 두개강 내 고압 형태이다. 종종 자세 변화와 무관하게 발생하며, 기존 두통 패턴과 다른 새로운 두통이 경보 증상이다. 경련(발작)은 약 30~50%에서 나타나며, 국소 발작(한쪽 팔다리의 경련, 감각 이상) 또는 전신 강직간대 발작으로 발현된다. 경련은 특히 피질 인접 종양에서 첫 번째 증상으로 나타나는 경우가 많다.

국소 신경학적 결손은 종양 위치에 따라 다양하다. 전두엽: 성격 변화, 집중력·판단력 저하, 반측 운동 마비. 측두엽: 언어 장애(우세 반구), 기억 장애, 동측 반명시야결손. 두정엽: 감각 이상, 공간 지각 장애, 계산 장애. 후두엽: 시야 결손. 뇌간: 복시, 연하 곤란, 안면 마비, 사지 마비. 소뇌: 실조, 균형 장애, 안진. 인지 기능 저하 및 성격 변화는 전두엽·전두측두엽 병변에서 두드러진다. 진행된 경우 의식 변화, 혼수가 발생한다.

7. 징후

신경학적 검진에서 유두부종(papilledema)은 두개강 내 고압의 직접 징후이다. 인지 기능 평가(MMSE, MoCA)에서 실행 기능, 기억, 언어 능력 저하가 확인된다. 종양 위치에 따른 국소 신경학적 결손—편마비, 반측 감각 이상, 실어증, 시야 결손, 소뇌 실조, 뇌신경 마비 징후—이 관찰된다. 바빈스키 반사 양성, 심건반사 항진, 클로누스 등의 추체로 징후가 종양 대측에서 나타난다.

뇌 탈출(herniation) 징후인 동공 산대·대광반사 소실, Cushing triad(혈압 상승, 서맥, 불규칙 호흡)는 뇌압 위기 상황을 시사하는 응급 소견이다. MRI 소견에서 교모세포종은 조영증강 환형 병변과 중심 괴사, 광범위한 주변 부종이 특징적이다. IDH 돌연변이 저등급 교종은 T2/FLAIR에서 고신호 병변이나 조영 증강이 없거나 약하다.

8. 선별 검사 방법

일반 인구에 대한 뇌악성종양 표준 선별 프로그램은 존재하지 않는다. 뇌종양은 인구 집단 유병률이 낮고 MRI 등 영상 선별의 비용-효과비가 낮아 일반 선별이 정당화되지 않는다. 그러나 유전성 고위험 증후군 보인자에서는 정기적 MRI 감시가 권장된다. NF1 환자는 시신경·뇌간 교종 조기 발견을 위해 소아기부터 정기 뇌 MRI를, VHL 증후군 환자는 혈관모세포종 발견을 위해 뇌 및 척수 MRI를 1~2년 간격으로 시행한다.

결절성 경화증 환자는 SEGA(뇌실막하 거대세포 성상세포종) 조기 발견 및 에베롤리무스(mTOR 억제제) 치료 결정을 위해 정기 MRI가 필요하다. Li-Fraumeni 증후군, Lynch 증후군 환자에서도 신경계 감시가 고려된다. 한국의 국가 암 검진 프로그램에는 뇌종양 선별이 포함되어 있지 않으나, 특정 신경학적 증상(새로운 두통, 경련, 국소 신경학적 결손)이 발생하면 즉각적인 신경과 평가 및 MRI가 권고된다. 순환 종양 DNA(ctDNA) 및 혈중 종양 표지자 기반 선별은 연구 단계이다.

9. 진단법

조영증강 MRI는 뇌악성종양 진단의 최우선 검사이다. 교모세포종은 환형 조영 증강과 중심 괴사, 광범위 부종, 뇌 침범을 보인다. MR 분광학(MRS)에서 Cho/NAA 비율 증가, Cho/Cr 증가가 악성 교종을 시사한다. 관류 MRI는 rCBV(상대 뇌혈류량) 측정으로 고등급 교종을 감별하고 위치 선정(stereotactic biopsy 부위)에 도움을 준다. FDG-PET은 고등급 종양에서 고섭취, 저등급에서 저섭취를 보이며, 방사선 괴사와 종양 재발 감별에 유용하다. 아미노산 PET(FET, FDOPA)는 종양 경계 설정에 FDG보다 우수하다.

조직 생검 및 수술 절제 후 조직 검체에서 병리학적 진단 및 분자 검사를 시행한다. 2021 WHO 분류에 따른 진단을 위해 반드시 IDH1/2 돌연변이, 1p/19q 공동결실, TERT 프로모터, MGMT 프로모터 메틸화, CDKN2A/B, ATRX, EGFR 상태를 검사해야 한다. 이들 분자 표지자가 조직학적 형태와 통합되어 통합 진단(integrated diagnosis)을 구성한다. 액체생검(ctDNA, 순환 종양 세포)은 연구 단계이나 향후 비침습적 진단·추적에 활용이 기대된다.

10. 치료법

교모세포종(IDH 야생형)의 표준 치료는 Stupp 프로토콜이다: ①최대 안전 절제술(maximal safe resection) → ②동시 방사선치료(60Gy/30분할, 6주)+테모졸로마이드(75mg/m² 매일) → ③보조 테모졸로마이드(150~200mg/m²/day, 5일/28일 사이클, 6사이클). MGMT 프로모터 메틸화 양성 교모세포종에서 TMZ 반응이 훨씬 좋아 중앙 전체 생존기간이 현저히 연장된다. 종양 전기장 치료(Tumor Treating Fields, TTF/Optune)는 교류 전기장(200kHz)으로 암세포 분열을 억제하며, 보조 테모졸로마이드에 추가 시 생존 이점이 확인되었다.

재발성 교모세포종에서는 베바시주맙(bevacizumab)(항VEGF)이 무진행 생존을 개선하나 전체 생존에 대한 이점은 제한적이다. IDH 억제제: 이보시데닙(ivosidenib, IDH1)과 에나시데닙(enasidenib, IDH2)은 재발성 IDH 돌연변이 저등급 교종에서 임상 연구 중이다. BRAF V600E 양성 교종(다형성황색성상세포종 등)에서 베무라페닙+코비메티닙 또는 다브라페닙+트라메티닙의 임상 반응이 보고되었다. IDH 돌연변이 희소돌기신경교종에서는 PCV(프로카바진+CCNU+빈크리스틴) + 방사선치료가 표준이다.

11. 예후

뇌악성종양의 예후는 종양형, 분자 표지자, 연령, 수행 상태(KPS)에 따라 크게 다르다. 교모세포종(IDH 야생형)은 표준 Stupp 치료 후 중앙 전체 생존기간 약 14.6개월, 2년 생존율 26.5%, 5년 생존율 5% 미만으로 예후가 극히 불량하다. MGMT 메틸화 양성 GBM에서 중앙 생존기간이 21.7개월로 연장된다. IDH 돌연변이 성상세포종 2등급의 중앙 생존기간은 10~15년, 3등급은 5~7년이다. IDH 돌연변이·1p19q 공동결실 희소돌기신경교종은 가장 예후가 좋아 중앙 생존기간 14~20년으로 보고된다. 종양 재발 시 예후가 급격히 악화되며, 재발 GBM의 중앙 생존기간은 6~9개월이다. MGMT 메틸화 여부, IDH 상태, 수술 절제 범위가 가장 중요한 예후 인자이다.

12. 예방법

뇌악성종양의 알려진 예방 가능한 환경적 위험인자는 현재까지 이온화 방사선이 유일하다. 따라서 의료적 방사선치료는 명확한 적응증에서만 사용하고, 불필요한 두개강 방사선 노출을 최소화하는 것이 중요하다. 과거 소아기 두개강 방사선치료를 받은 환자는 이차 뇌종양 발생 위험을 인지하고 신경학적 증상 발생 시 즉각 평가를 받아야 한다. 휴대전화 전자기파와 뇌종양 간의 인과관계는 현재까지 대규모 코호트 연구에서 입증되지 않았다.

유전성 고위험 증후군(NF1, NF2, VHL, 결절성 경화증, Li-Fraumeni, Lynch) 환자 및 가족에 대한 유전 상담과 유전자 검사, 정기 MRI 감시가 중요하다. 결절성 경화증 환자에서 에베롤리무스(mTOR 억제제)는 SEGA 성장을 효과적으로 억제하여 예방적 치료로 활용된다. 일반적 건강증진(충분한 수면, 균형 잡힌 식사, 규칙적 운동)이 전반적 암 위험 감소와 연관될 수 있으나 뇌종양 특이 예방 효과는 불분명하다. 새로운 신경학적 증상, 특히 새로운 두통 또는 경련 발생 시 조기 의료 평가를 통한 조기 진단이 예후 개선의 핵심이다.


13. 참고문헌

  1. Stupp R, et al. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma. N Engl J Med. 2005;352(10):987-996.
  2. WHO Classification of Tumours of the Central Nervous System, 5th ed. IARC, 2021.
  3. Louis DN, et al. The 2021 WHO classification of tumors of the central nervous system. Neuro Oncol. 2021;23(8):1231-1251.
  4. Park YW, et al. The 2021 WHO classification for gliomas and implications on imaging diagnosis. J Magn Reson Imaging. 2023.
  5. Temozolomide in treatment of glioblastoma — literature review. Curr Oncol. 2024;PMC11275351.
  6. Glioblastoma treatment with Stupp's regimen — single institute experience. Chin Clin Oncol. 2024.
  7. 국립암정보센터. 뇌 악성신생물 통계. 2024.
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