암이 더 이상 불치의 병이 아님을 입증해 주고 있는 현대 의학은 암 치료 관련 기술의 거듭된 발전에 힘입어 다양하고 혁신적인 치료법들을 개발해 왔습니다. 이러한 혁신적인 치료법 중 하나로 최근 크게 주목받고 있는 중입자 치료(Heavy Ion Therapy)는 특히 난치암 환자들에게 새로운 희망을 안겨주고 있습니다.
치료 효과 대비 부작용이 컸던 기존의 방사선 치료보다 부작용은 적고 더욱 정밀하게 강력한 효과를 발휘하는 중입자 치료가 어떻게 암 치료 특히 난치암 치료의 패러다임을 바꾸고 있는지 이번 포스팅에서 살펴보려 합니다..
1. 중입자 치료가 뭔가요?
중입자 치료는 탄소 이온(Carbon Ion)과 같은 무거운 입자를 인체 내에서 가속시켜 암세포를 직접 공격하는 첨단 방사선 치료법입니다. 기존의 X선 또는 양성자 치료보다 높은 에너지를 가지며, 종양 세포를 보다 정밀하게 파괴함으로써 기존 방사선 치료의 부작용을 최소화하면서 치료 효과를 극대화합니다.
중입자 치료의 원리
중입자 치료는 가속기(Cyclotron 또는 Synchrotron)를 이용해 탄소 이온을 빛의 속도에 가깝게 가속시킨 후, 체내 종양 부위에 정확하게 조사하는 방식으로 진행됩니다. 이처럼 가속된 고에너지 입자는 종양 조직에 도달한 순간 강한 에너지를 방출하여 암세포를 효과적으로 파괴합니다.
특히, 중입자는 "브래그 피크(Bragg Peak)" 현상( 양성자의 고유한 특성으로, 양성자빔이 인체 내의 정상 조직을 투과하여 암 조직에 도달하는 순간 막대한 양의 방사선 에너지를 쏟아부어 암세포를 죽이고 그 이후로는 방사선 에너지가 급격히 사라지는 것 )을 이용하여 정상 조직에는 상대적으로 적은 영향을 주고, 종양 부위에서 최대의 에너지를 방출하는 특성을 가집니다.
기존 방사선 치료법과 다른 점
높은 에너지 전달력 : 기존의 방사선(X-ray) 치료는 종양을 지나면서 에너지를 방출하여 주변 정상 조직에도 영향을 미치는 반면, 중입자 치료는 특정 깊이에 도달한 후 에너지를 집중 방출하므로 정상 조직 손상을 최소화할 수 있습니다.
암세포의 효과적 파괴 : 중입자는 DNA 손상을 강력하게 유도하여 암세포가 회복할 시간을 주지 않고 바로 사멸시킵니다.
방사선 저항성 암에도 효과 : 기존 방사선 치료에 반응하지 않는 일부 암세포에도 높은 치료 효과를 보입니다.
2. 중입자 치료가 난치암에 미치는 영향
중입자 치료는 특히 기존 치료법으로 효과를 보기 어려웠던 췌장암 등 난치암에서 혁신적인 치료 성과를 내고 있습니다.
췌장암 치료 성과
암 중에서도 특히 췌장암은 초기 증상이 뚜렷하지 않고 발견된 때에는 이미 말기까지 진행된 경우가 많아 치료가 어려웠습니다. 따라서 췌장암에 대한 기존 항암 치료나 방사선 치료의 효과는 대단히 제한적이었는데 이에 반해 중입자 치료는 높은 국소 제어율(Local Control Rate)을 보이며, 수술이 매우 어려운 환자에서도 생존율을 유의미하게 향상한다는 연구 결과가 발표되었습니다.
폐암, 간암, 뇌종양 치료에서의 가능성
비소세포폐암(NSCLC) : 수술이 불가능한 것으로 알려진 비소세포폐암 환자에서 중입자 치료 후 5년 생존율이 기존 방사선 치료법보다 현저히 증가한 것으로 보고되었습니다.
간암(Hepatocellular Carcinoma, HCC) : 간암 환자의 경우, 중입자 치료를 통해 기존 치료 대비 재발률을 크게 낮추는 효과를 보이며, 기존 치료보다 더 치료 후 간 기능 보존이 용이하다는 점에서 장점이 있는 것으로 보고되었습니다.
악성 뇌종양 : 교모세포종(Glioblastoma)과 같은 난치성 뇌종양의 경우, 기존 치료법으로는 완치가 어려웠지만, 중입자 치료를 병행하면 생존 기간을 유의미하게 연장하는 효과가 있음이 확인되었습니다.
3. 국내 중입자 치료 시행 병원
연세암병원 중입자치료센터
국내에서 중입자 치료를 선도적으로 도입한 기관은 연세암병원입니다. 연세암병원 중입자치료센터는 2023년 4월 고정형 중입자 치료기를 통해 전립선암 환자를 대상으로 첫 치료를 시작했습니다. 이후 2024년 5월에는 회전형 중입자치료기를 가동하여 췌장암, 간암 등 다양한 암종으로 그 치료 범위를 확대하였습니다. 회전형 중입자 치료기는 360도 회전이 가능하여 종양의 위치와 형태에 따라 최적의 각도로 치료를 진행할 수 있습니다.
연세암병원은 고정형 중입자 치료기 1대와 회전형 치료기 2대를 보유하고 있으며, 이를 통해 연간 1,000명 이상의 환자에게 중입자 치료를 제공할 수 있으며 특히, 회전형 치료기의 도입으로 췌장암, 간암, 폐암 등 다양한 암종에 대한 치료가 가능해졌습니다.
4. 중입자 치료의 실제 사례
전립선암 환자 중입자 치료
2023년 4월, 연세암병원은 60대 전립선암 2기 환자를 대상으로 국내 최초 중입자 치료를 시행했습니다. 환자는 전립선 피막 내에 1.2cm 크기의 종양이 있었으며, 림프절이나 다른 장기로의 전이는 없는 상태였습니다. 치료는 3주간 총 12회에 걸쳐 진행되었고, 환자는 치료 중 통증이나 불편함을 전혀 느끼지 않았다고 보고했습니다.
췌장암 및 간암 환자의 중입자 치료
2024년 5월, 연세암병원은 회전형 중입자 치료기를 활용하여 췌장암 3기 환자와 간암 3기 환자를 대상으로 치료를 시작했습니다. 췌장암 환자는 수술이 불가능한 상태로 항암 치료를 받았으나, 암이 진행되어 중입자 치료를 결정했고, 간암 환자 역시 수술 후 재발하여 항암 치료를 받았으나, 다시 재발하여 중입자 치료를 선택했습니다. 두 환자 모두 주 4회씩 치료를 받았으며, 췌장암 환자는 총 12회, 간암 환자는 총 4회의 치료를 통해 긍정적인 결과를 얻었습니다.
5. 중입자 치료의 한계와 미래 전망
중입자 치료의 한계
고가의 치료 비용 : 중입자 치료는 최첨단 기술이 필요한 만큼 장비 구축과 높은 유지 비용으로 고가의 치료 비용이 발생하여 환자와 그 가족들에 매우 큰 부담을 안겨줄 수 있습니다.
시설의 부족 : 치료를 희망하는 환자들의 수요가 매우 많은 상황인데 실제 중입자 치료를 제공할 수 있는 병원이 그다지 많지 않으며, 국내에서는 일부 의료 기관에서 도입을 검토 중인 실정입니다.
적응증 제한 : 안타깝게도 중입자 치료 역시 모든 암에 적용할 수 있는 것은 아니며, 일부 암종에 대해서는 더 많은 연구가 필요합니다.
중입자 치료 전망
이러한 한계에도 불구하고 중입자 치료는 지속적으로 발전하고 있으며, 현재 전 세계 여러 국가에서 연구 및 임상 시험이 활발하게 진행되고 있습니다. 향후 국내에서도 중입자 치료 센터가 본격적으로 운영되면 보다 많은 환자들이 혜택을 받을 것으로 기대됩니다. 또한, AI 및 빅데이터 기술과의 융합을 통해 더욱 정밀한 맞춤형 치료가 가능해질 것으로 확신합니다.
맺음말
중입자 치료는 높은 에너지의 탄소 이온을 이용하여 종양 부위에 정확하게 그 에너지를 전달함으로써 정상 조직의 손상을 최소화하고 암세포를 효과적으로 파괴함으로써 기존 치료 대비 부작용은 적고 치료 효과는 크게 향상해 줍니다..
또한, 중입자 치료를 기존 치료 대비 치료 기간이 짧아 환자의 삶의 질을 향상하는 데 기여합니다. 예를 들어, 기존 방사선 치료는 평균 25회 이상의 치료가 필요하지만, 중입자 치료는 평균 12회 정도로 치료를 완료할 수 있습니다.
현재 연세암병원을 비롯한 국내 여러 의료 기관에서 중입자 치료의 적용 범위를 확대하기 위한 연구와 노력이 지속되고 있기에 앞으로 더 많은 환자들이 중입자 치료의 혜택을 받을 수 있을 것으로 기대됩니다.
이처럼 중입자 치료는 난치성 암 환자들에게 새로운 희망을 주는 혁신적인 치료법으로서, 국내에서도 그 적용이 점차 확대되고 있는 상황인데, 앞으로 더 큰 기술의 발전과 보다 많은 연구를 통해 더 많은 다양한 암종의 환자들이 중입자 치료의 혜택을 받을 수 있으면 좋겠습니다.