양전자방출단층촬영-[11C]-메치오닌-뇌종양

Abstract

평가배경

양전자방출단층촬영(Positron Emission Tomography, PET) 검사 중 하나인 [11C]-메치오닌 PET은 조직의 대사 활성도를 비침습적으로 평가하는 핵의학 영상기법으로, 종양의 감별진단과 치료계획수립 등에 활용된다. [11C]-메치오닌 PET 검사는 2012년 제11차 신의료기술평가위원회(2012.11.23.)에서 안전성 및 유효성이 있는 기술로 심의받아 보건복지부 고시(제2013-114호, 2013.2.28.) 후 2015년에 선별급여 80%로 등재되었다(보건복지부고시 제2015-131호, 2015.8.1.). 동 검사는 선별급여 적합성 평가 시기를 고려하여 내부 모니터링을 통해 발굴된 안건으로, 현 시점에서 비교기술 대비 임상적 안전성 및 효과성에 대한 최신 근거를 확인하고자 2024년 제3차 의료기술재평가위원회(2024.3.8.)에서 재평가 계획서 및 소위원회 구성안에 대한 심의를 받고 재평가를 수행하였다.

평가목적

본 평가의 목적은 [11C]-메치오닌 PET 검사의 임상적 안전성 및 효과성을 검토하고 동 검사 사용에 관한 권고등급을 결정하기 위함이다.

평가방법

[11C]-메치오닌 PET 검사에 대한 안전성 및 효과성 평가를 위해 체계적 문헌고찰을 수행하였다. 모든 평가방법은 대상질환별 평가목적을 고려하여 “[11C]-메치오닌 PET 통합 소위원회(이하 ‘소위원회’라 한다)”의 논의를 거쳐 확정하였다. 소위원회는 핵의학과 2인, 신경외과 2인, 내분비내과 1인, 호흡기내과 1인, 비뇨의학과 1인, 근거기반의학 1인의 전문가 8인으로 구성하였다.

본 평가의 대상은 뇌종양(의심) 환자이며, 참조표준검사는 조직검사 및 임상 추적관찰에 의한 진단으로 정의하였다. 안전성은 검사 및 메치오닌 주사액 관련 이상반응을 지표로 설정하였고 효과성은 진단정확도, 조직학적 특성과의 상관성, 치료전략 수립 및 임상결과 평가에 미치는 영향을 지표로 평가하였다. 검색 기간은 2010년부터 현재까지 출판된 문헌으로 제한하였으며, 진단정확도 계산에 필요한 2x2표 데이터를 제공하지 않거나 계산할 수 없는 연구 결과와 종양의 등급 평가나 유형 진단을 주된 목적으로 한 연구는 배제하였다.

핵심질문에 따라 연구문헌은 국외 데이터베이스 3개(Ovid-MEDLINE, Ovid-EMBASE, EBM Reviews-Cochrane Central Register of Controlled Trials), 국내 데이터베이스 3개(KoreaMed, 한국의학논문데이터베이스(KMbase), 한국교육학술정보원(RISS)에서 검색하였다(최종검색일 2024. 4. 23.).

최종 선택된 연구의 비뚤림위험 평가는 Quality assessment of diagnostic accuracy studies-2 (QUADAS-2)와 Risk of Bias Assessment Tool for Non-randomized Studies (RoBANS)를 사용하였다. 사전에 정의된 서식을 활용하여 데이터를 추출한 후, 진단 정확성 결과는 정량 분석이 가능한 경우 메타분석으로 제시하였으며, 임상 및 의료결과에 미치는 영향은 질적 검토 방법을 통해 평가하였다. 모든 과정은 2명의 평가자가 독립적으로 수행하였고, 의견 차이가 있는 경우에는 논의를 통해 최종 합의된 결론을 도출하였다.

본 평가는 소위원회의 검토 결과를 바탕으로 의료기술재평가위원회의 최종심의를 거쳐 권고등급을 결정하였다.

평가결과

최종 평가에는 총 55편(문헌 57편, 대상자 2,402명, 연령 범위 13.5~66세)의 연구가 선정되었으며, 그중 진단법평가 연구는 48편(세포증식도 평가 9편 포함), 코호트 연구는 9편이었다. 연구대상자는 신경교종을 포함한 뇌하수체 종양, 뇌전이암 등 기타 뇌종양 진단 및 재발 의심 환자로 [11C]-메치오닌 PET 검사는 대부분 임상진단 및 조직학적 검사와 비교하여 재발(잔여) 종양 진단의 보조검사로 수행되었다. 비뚤림위험 평가 결과, 진단법평가 연구(48편)는 참고표준검사 영역에서 ‘불확실’ 55%, ‘높음’ 3%였고, 연구진행 및 시점 영역에서 ‘불확실’ 42%, ‘높음’ 9%이었으며, 코호트 연구(9편)의 경우 교란변수 관련 보정을 수행하지 않은 일부 연구에서 비뚤림위험이 높았다.

안전성

검사 관련 합병증 및 위해 사례는 1편(Yamaguchi 등, 2021)에서 보고하였다. 메치오닌 약물과 관련해 경미한 lactate dehydrogenase(LDH) 수치 상승이 1건 보고되었으며, 악성 뇌종양으로 진행된 2건은 [11C]-메치오닌 PET 검사와 연관성이 없는 것으로 확인되었다.

효과성

[11C]-메치오닌 뇌 PET 검사의 진단정확도는 39편에서 보고하였다. 검사 목적에 따라 메타분석을 수행한 결과, 재발(잔여) 종양 진단정확도(33편)는 통합민감도 0.87 (95% 신뢰구간 (confidence interval, CI) 0.84-0.90), 통합특이도 0.83 (95% CI 0.77-0.88), 통합곡선하면적(Area uncer the curve ,AUC) 0.92 (95% CI 0.90-0.94)로 암과 양성병변을 감별하는 진단정확도보다 높았다. 비교검사인 [18F]-Fluorodeoxyglucose (FDG) PET(또는 PET/CT)의 진단정확도(7편)는 통합민감도 0.67 (95% CI 0.45-0.83), 통합특이도 0.92 (95% CI 0.65-0.98), 통합AUC 0.85 (95% CI 0.82-0.88)이었고, 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI)의 진단정확도(6편)는 통합민감도 0.83 (95% CI 0.75-0.89), 통합특이도 0.82 (95% CI 0.69-0.91), 통합AUC 0.90 (95% CI 0.87-0.92)이었다. [11C]-메치오닌 PET과 MRI 병용검사의 진단정확도(2편)는 민감도 0.84~0.97, 특이도 0.93~1.00, AUC 0.95(1편)이었으며, 검사간 비교결과 [11C]-메치오닌 PET 검사는 [18F]-FDG PET 및 MRI에 비해 진단정확도가 높은 경향을 보였다.

세포증식도 평가와 관련해 [11C]-메치오닌 PET 검사와 조직학적 지표와 간 상관성은 9편의 연구에서 보고하였다. 메타분석 결과, [11C]-메치오닌 PET은 세포 밀도와 유의한 상관성을 보였으며(r=0.56 [95% CI 0.28–0.76]), [11C]-메치오닌 PET과 [18F]-FDG PET 모두 Ki-67 지수와 유의미한 상관성을 나타냈다(각 r=0.39 [95% CI 0.17–0.57], r=0.37 [95% CI 0.15-0.55]).

치료전략 수립에 미치는 영향은 종양경계 최적화, 발작조절과의 연관성, 생존결과를 중심으로 평가하였다.

Pessina 등(2021)은 [11C]-메치오닌 PET으로 확인한 생물학적 종양 부피(Biological target volume, BTV)가 전체 환자 중 11%(10명)에서 MRI로 정의한 임상 표적 부피(clinical target volume, CTV) 경계를 벗어나 PET 영상이 방사선 치료계획에 보완적 정보를 제공할 수 있음을 확인하였다.

수술계획 및 수술 후 발작 예측에 관하여 Bono 등(2024)에서는 [11C]-메치오닌 PET의 TMa 관여 유무와 TBRmax 값을 기준으로 발작조절 여부를 평가한 결과, 수술 전 TMa 관여가 있는 군에서 발작조절의 오즈비가 유의하게 낮았으며(odds ratio (OR) 0.08 [95% CI 0.01-0.8]), TBRmax 값이 클수록 수술 후 1년 시점의 발작조절에 대한 오즈비가 유의하게 감소하였다(OR 0.30 [95% CI 0.1-0.9]).

[11C]-메치오닌 PET을 단독으로 또는 MRI와 병용하여 치료계획과 생존율에 미치는 영향을 비교한 연구는 4편이 있었다.

Background [11C]-Methionine positron-emission tomography (PET), a nuclear medicine imaging technique for evaluating tissue metabolic activity non-invasively, is utilized for differential diagnosis and treatment planning in tumor cases. At the 11th 2012 New Health Technology Assessment Committee (nHTA) meeting (November 23, 2012), [11C]-methionine PET was determined to be a safe and effective technology, as subsequently announced by the Ministry of Health and Welfare (MOHW) Bulletin (2013-114, February 28, 2013). Thereafter, the technology was listed as a selective benefit (80% coverage) in 2015 (MOHW Bulletin No. 2015-131, August 1, 2015). In accordance with the scheduled timing for selective-benefit reevaluation, this technology has been identified as a candidate for reassessment through internal monitoring. The reassessment plan and subcommittee composition for evaluating updated clinical evidence on its safety and effectiveness as compared to that of existing technologies were reviewed and approved at the 3rd 2024 nHTA meeting (March 8, 2024).

Objective The objective of this reassessment was to evaluate the clinical safety and effectiveness of [11C]-methionine PET and to determine the strength of recommendation for its continued use.

Methods The safety and effectiveness of the technique were assessed through a systematic review. All assessment methods were finalized after discussions within the "Subcommittee for [11C]-methionine PET" (hereinafter termed the "subcommittee"). The subcommittee consisted of eight experts, including two nuclear medicine specialists, two neurosurgeons, one endocrinologist, one pulmonologist, one urologist, and one evidence-based medicine expert. The target population for this assessment was patients with (suspected) brain tumors. The reference standard was the diagnosis based on histopathology or clinical follow-up. Safety was assessed using reports of adverse reactions to the imaging procedure or to [11C]-methionine injection. Effectiveness was evaluated based on diagnostic accuracy, correlation with histopathological features, and impact on treatment planning and clinical outcomes. The literature search covered publications from 2010 to the final search date (April 23, 2024). Studies that did not provide sufficient data to construct a 2×2 contingency table, and those whose primary aim was the evaluation of tumor grading or the diagnostic classification of tumor type, were excluded. The literature search was conducted in three international databases (Ovid-MEDLINE, Ovid-EMBASE, Cochrane Central Register of Controlled Trials) and three Korean databases (KoreaMed, KMbase, and RISS). Risk of bias was assessed using the Quality assessment of diagnostic accuracy studies-2 (QUADAS-2) tool for diagnostic studies and the Risk of bias assessment tool for non-randomized studies, version 2.0 (RoBANS 2.0) tool for non-randomized studies. Data extraction followed a predefined format. If quantitative data were available, diagnostic accuracy results were synthesized through meta-analysis. Other clinical outcomes were reviewed qualitatively. All steps were conducted independently by two reviewers, with discrepancies resolved through discussion to consensus. The final recommendation was determined based on the subcommittee’s findings and were reviewed at the nHTA meeting.

Results In total, 55 studies (reported in 57 publications; 2,402 participants; age range 13.5–66 years) were included. Of these, 48 were diagnostic accuracy studies (including nine on cell proliferation assessment), whereas 9 were cohort studies. Study participants included patients undergoing initial evaluation for various brain tumors—including gliomas, pituitary tumors, and brain metastases—as well as those with suspected recurrence of previously diagnosed brain tumors.