S STORY
중입자치료,
암세포만 정밀 타격하는 최고의 방사선치료
초정밀 방사선치료로 암 정복의 희망 밝히는 이익재 교수
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연세암병원에서 국내 최초로 시행 중인 중입자치료에 대한 사람들의 관심이 여전히 뜨겁습니다. 중입자치료란 무엇이며, 어떤 원리로 암을 치료하는지 궁금합니다.
중입자치료는 기본적으로 방사선치료의 일종입니다. 방사선치료란 고에너지의 방사선을 이용해 암세포의 DNA를 손상시켜 암세포를 사멸시키는 치료법으로, 우리에게 가장 익숙한 기존의 방사선치료는 X- 선을 이용합니다. 전자를 가속시킨 뒤 텅스텐 같은 금속 타겟에 충돌시켜서 얻은 X-선을 암세포에 쏘는 것입니다. 중입자(重粒子)는 수소, 탄소, 헬륨 등의 여러 입자들 가운데 무거운 입자를 뜻하며, 중입자치료에는 일반적으로 탄소입자가 활용됩니다. 탄소입자를 빛의 속도의 70%로 가속시켜 얻은 에너지로 암을 파괴하는 것이 중입자치료입니다. 그래서 현재 시행 중인 중입자치료의 정식 명칭은 탄소이온 방사선치료입니다. 쉽게 비유하자면, 기존의 방사선치료나 새로운 방사선치료인 중입자치료와 양성자치료는 모두 암에 총을 쏴서 치료한다는 기본 원리는 같지만, 사용하는 총알이 다르다고 볼 수 있습니다.
입자를 활용한 방사선치료는 X-선을 활용한 기존의 방사선치료와 어떤 점에서 가장 큰 차이가 있나요?
X-선은 인체를 통과하는 동안 에너지를 연속적으로 방출합니다. 그러니 X-선이 지나가는 주변 정상 조직도 어느 정도 방사선의 영향을 받게 됩니다. 또 깊이 들어갈수록 에너지의 강도가 약해지므로 인체 깊숙한 곳에 있는 암세포에는 충분한 양의 방사선을 조사하기 어려울 수 있습니다. 이와 달리 입자 방사선은 적은 양의 에너지로 인체를 통과하다가 일정 깊이에 도달하면 대부분의 에너지를 폭발시키듯 방출하고 급격히 소실되는 특성이 있으며, 이때 에너지를 최고로 방출하는 지점을 브래그 피크(Bragg Peak)라고 합니다. 이 브래그 피크로 인해 주변 정상 조직의 손상은 최소화 하면서 암세포에는 더 많은 양의 방사선을 전달할 수 있습니다. 암 치료 효과는 더욱 극대화되고, 부작용은 줄어듭니다.
중입자치료가 현존하는 최고의 방사선치료라 불리는 까닭은 그러한 특성 때문이겠군요.
브래그 피크는 치료에 사용하는 입자가 무거울수록 더욱 두드러집니다. 중입자치료에 가장 많이 사용되는 탄소입자의 무게는 산소입자의 약 12배에 달합니다. 더 무거운 입자를 가속시키니까 그만큼 발생하는 에너지가 더 날카롭고 강력하지요. 게다가 중입자치료는 저산소증에 빠진 암에서도 동일한 치료 효과를 발휘하는 장점이 있습니다. 빠르게 분열하는 암세포의 특성으로 인해 암덩어리는 산소가 부족한 경우가 많은데, 이렇게 저산소증에 빠진 암은 자생력이 강해 기존의 방사선치료나 항암치료의 효과가 떨어지는 편입니다. 중입자치료는 암세포 DNA 주변의 산소의 영향을 거의 받지 않아 저산소 종양의 치료에도 효과적입니다.
중입자치료는 주로 어떤 암에서 적용 가능한가요?
현존하는 모든 고형암을 치료할 수 있습니다. 그러나 앞서 설명했듯이 중입자치료 역시 방사선치료의 일종이므로, 방사선이 도달하는 부위에만 효과를 발휘하는 국소 치료입니다. 암이 혈액을 타고 전신을 돌아다니는 혈액암, 그리고 고형암이지만 다른 장기로의 전이가 발생해 전신 치료가 필요한 경우에는 중입자치료가 불가능합니다. 다만 암마다 적응증이 달라서, 전립선암에서는 암이 전립선 내부에 국한되어 있는 경우 또는 주변 조직으로 약간 퍼졌으나 원격 전이는 없는 경우에 한해 완치를 목적으로 중입자치료를 단독으로 시행합니다. 췌장암이나 간암의 경우, 전이가 되지 않았으나 늦은 병기에서 진단받은 환자 또는 전신질환 등으로 수술이 어려운 환자에서 항암치료 필요 여부를 함께 상의하며 중입자치료를 시도할 수 있습니다.
치료실이 고정형과 회전형으로 나뉘어 있던데요. 각각 어떤 특징이 있나요?
연세암병원 중입자치료센터는 2023년 4월 고정형치료실에 이어 2024년 5월 회전형치료실 가동을 시작해 총 2개의 치료실을 운용 중이며, 올 가을 회전형치료실 한 곳을 추가로 오픈할 예정입니다. 고정형치료실은 좌측과 우측에서 한 방향으로 중입자선을 조사하기 때문에 전립선암의 치료에 최적화되어 있습니다. 반면 회전형치료실은 환자의 몸을 중심으로 360도 회전하는 갠트리가 설치되어 있어 암의 위치에 따라 다양한 각도에서 중입자선을 조사할 수 있으므로 다양한 암종의 치료에 활용됩니다. 현재 연세암병원에서는 전립선암, 간암, 폐암, 췌장암에서 중입자치료를 시행 중이며, 향후 두경부암, 안구종양, 육종, 재발된 직장암 등으로 치료 대상을 넓혀갈 계획입니다.
현재 전립선암의 중입자치료는 어느정도 시행되었나요?
지난 2월까지 500명 가까운 전립선암 환자가 중입자치료를 받았습니다. 전립선암의 경우 일반 방사선치료는 대개 20회 이상 진행되지만, 중입자치료는 일주일에 4차례씩 3주 동안, 총 12회로 치료가 끝납니다. 치료 기간이 줄어드니까 환자들의 편의성이 크게 높아집니다. 또 전립선의 해부학적 특성으로 인해 수술치료시 성기능장애나 요실금이 소수에서 발생할 수 있는데, 중입자치료 시에는 그런 부작용이 없습니다. 다만 10명 중 한두 명 정도에서 대소변을 볼 때 좀 불편감을 느낀다거나 소변을 자주 보는 등의 증상이 나타날 수 있는데, 치료를 마친 후에는 대부분 서서히 호전됩니다. 이처럼 중입자치료는 치료 효과는 높으면서 부작용은 적고 치료 기간이 짧기 때문에 기저질환이나 고령 등으로 수술이 불가능한 환자에서 아주 좋은 치료 선택지가 됩니다. 특히 전립선암은 70대 이상의 고령 환자들이 계속 늘어나고 있어서 중입자치료의 수요가 더욱 증가할 거라 예상됩니다.
국내 최초로 시행 중인 치료라 환자와 보호자들의 기대감도 높고, 그만큼 오해도 많은 것 같습니다.
중입자치료가 난치성 암 환자들에게 새로운 치료 기회를 제공하고 우리나라 암 치료의 수준을 한 단계 높이는 희망적 대안인 것은 분명하지만, 모든 암종이나 모든 병기에서 최고의 선택이 될 수는 없습니다. 중입자치료를 포함한 방사선치료, 수술, 항암치료라는 3가지 암 치료법을 적절하게 선택, 조합해서 환자에게 가장 이로운 방향으로 치료를 시행해야 합니다. 암의 종류와 특성, 진행 정도 등을 모두 고려해 방사선종양학과, 종양내과, 외과, 내과, 영상의학과 등 관련과의 전문의들이 함께 의논하고 치료 방침을 결정하는 다학제적 접근이 암 치료에서 가장 중요하다는 것을 꼭 기억하시면 좋겠습니다.
전립선암의 중입자치료 과정은?
적극적인 원인질환 관리 고혈압, 고지혈증, 당뇨병, 심장혈관질환, 부정맥, 심장판막질환 등 심부전의 원인질환을 적극 관리하고 성실하게 치료받는 것이 심부전의 악화 방지를 위해 가장 중요하다. -저염식
짜게 먹는 습관은 체액을 늘려 말초부종을 심화시키고 혈압을 높이는 주범이다. 특히 국물 음식은 염분 함량이 높으므로 삼가는 것이 좋다.
금주
술은 교감신경을 항진시켜 맥박을 빨리 뛰게 해서 결국 심장에 부담을 준다. 과도하게 활성화된 교감신경을 억제하는 약물을 복용 중인 심부전 환자는 심장 건강을 위해 금주하도록 한다.
금연
담배는 혈압을 높이고 동맥경화를 악화시키는 주요 원인이다. 담배는 백해무익하므로 반드시 금연한다.
<YouTube-중입자치료 안내 - 전립선암 >
이익제 교수 방사선종양학과
진료 분야 : 전립선암, 간암, 췌담도암, 유방암의 방사선치료
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우리나라 최초로 중입자치료를 도입하는 데 중요한 역할을 했으며, 센터 개원 당시 연세암병원 중입자치료센터장을 맡았다.
중입자치료를 포함한 최첨단 방사선치료 기술을 활용해 난치성 전이성 암 환자들에게 새로운 희망을 제시하기 위한 연구를 지속하고 있다.
환자 중심의 치료를 최우선으로 생각하며, 각 환자에게 가장 적합한 치료법을 찾기 위해 고민하고 탐색하는 자세로 환자들을 만나고 있다.
월간 <세브란스병원> 2025년 4월호
에디터 박준숙 포토그래퍼 최재인