7. 양성자치료기 도입…차세대 암치료 혁신 주도

고려대학교의료원(의무부총장 겸 의료원장 윤을식)은 국내 암 치료의 새로운 전환점을 마련할 ‘입자치료 거점 구축’ 사업을 추진하고 있다. 이번 사업을 통해 고려대의료원은 현존 최고 사양의 양성자치료기를 도입, 난치암 정복을 목표로 환자 맞춤형 정밀도를 극대화한 첨단 입자치료 시대를 열어갈 계획이다.

현존 최고 양성자 치료기 도입

암을 치료하는 방법은 크게 수술, 항암화학요법, 방사선치료로 구분된다. 방사선치료는 방사선으로 암 덩어리에 충격을 주어 암세포를 파괴하는 치료 방법이다. 과거에는 엑스선 치료가 널리 사용되었으며, 최근에는 입자(粒子)를 이용하는 양성자치료와 중입자치료가 활용되고 있다. 

양성자는 암세포를 파괴할 때 고유의 선량 분포 특성을 이용해 고에너지를 종양 조직에 쏟은 뒤 에너지가 급격하게 소실하는데, 이러한 현상을 ‘브래그 피크(Bragg peak)’ 라 부른다. 양성자치료는 이러한 브래드 피크를 가지고 있어 정상조직을 보호하면서 암세포만 파괴하는 커다란 장점이 있어 두경부암, 폐암, 간암 등 민감 부위에 매우 큰 가치를 가진다. 

반면, 중입자치료는 양성자 6개와 중성자 6개로 이루어진 탄소핵을 이용하는 치료법으로 암세포를 죽이는 세포사멸 효과가 엑스선이나 양성자보다 2~3배 높다. 그러나, 중성자는 브래그 피크가 없어 정상조직의 보호 효과가 양성자에 비해 떨어질 수 밖에 없다. 쉽게 말해 암세포를 2~3배 잘 죽이지만 정상세포에 대해서도 비례하여 영향을 미친다는 의미다. 

양성자 치료는 특히, 주변 정상조직 손상을 최소화해 성장지연, 기능장애, 2차암 발생을 피할 수 있고 치료 후 수십 년 이상 생존해야 하는 소아청소년 암치료에 매우 유용하다. 희귀암 중 하나인 척색종은 중추신경에 근접해 있어서 수술도 어렵고 기존 방사선에 저항성이 강하지만, 양성자 치료를 이용하면 약 70~80% 이상의 치료효과를 보인다고 알려져 있다. 재발암의 경우도 마찬가지다. 암이 재발하여 방사선 치료가 필요하더라도 부작용 우려 탓에 다시 하기 힘들고, 하더라도 방사선량이 불충분해 치료효과를 기대하기 어려웠으나 양성자 치료는 완치를 목표로 치료가 가능하다.

최근의 양성자치료기술은 고출력 사양의 경량가속기 발전으로 원활한 선량 전달은 물론, 입자 빔의 세기를 미세하게 조절해 종양의 깊이와 형태에 초정밀 조준 치료까지 가능해지고 있다. 또한 최신 플래시 기술은 기존보다 수천 배 빠른 속도로 에너지를 쏟아부어 매우 짧은 시간에 치료가 끝나 정상조직의 손상을 극히 최소화하고 있다. 

수년간 자문·논의 거쳐 도입 결정

이에, 고려대의료원은 수년간의 내부 검토와 외부 전문가 자문, 해외 협력기관과의 논의를 거쳐 차세대 양성자 가속기를 중증 암 치료에 최적화해 적용하는 방향으로 결정했으며, 미래의 방사선치료 기술을 집약한 지속 성장형 입자 치료 시스템을 구현하기로 했다. 의료원은 전 세계에 현존하는 가장 최첨단의 양성자 치료기를 도입해 국내에 존재하는 기존 양성자 기기 대비 최소 10년 이상의 기술적 진보를 이룬 입자 치료를 선보인다는 계획이다.

이번 사업은 암 치료 성과의 혁신과 맞춤형 정밀의학의 고도화를 목표로 하고 있으며, 단순한 장비 도입을 넘어 치료·연구·산업이 융합된 입자치료 생태계를 구축하는 데 중점을 두고 있다.

고려대의료원은 안암·구로·안산병원 및 추진 중인 동탄 제4병원과 유기적으로 연계된 진료체계를 기반으로, 입자치료의 접근성과 효율성을 높이고 환자 중심의 정밀 치료 시스템을 완성해 나갈 예정이다. 무엇보다 양성자 치료기 도입이 완료되면 고형암 치료의 중심축 이동이 예상되는 만큼 입자치료를 중심으로 한 통합적인 암 환자 케어 시스템을 정교하게 구축한다.

또한 △AI 기반 치료계획 시스템 개발, △암종 치료 프로토콜 확립, △임상 데이터 기반 치료 알고리즘 고도화 등을 추진해 입자치료 기술의 정밀도와 안전성을 한층 강화할 계획이다.

아울러 향후 입자치료 관련 임상 및 기초연구를 활성화해 치료기술 검증과 프로토콜 표준화를 주도하고, 국내외 연구기관 및 산업계와의 협력 확대할 방침이다.

고대의료원은 양성자 치료기 도입 완료 시기를 구체적으로 설정하지는 않았지만, 최대한 빠르고 효율적으로 입자 치료 시스템 구축을 완료한다는 내부 목표를 수립해 실무를 진행하고 있다. 

윤을식 고려대 의무부총장은 “지금의 암 치료는 단순한 암세포 제거뿐 아니라 정밀한 치료를 기반으로 정상조직을 최대한 보존해 치료 후 삶의 질을 높이는 것에 초점을 맞추고 있다. 이를 현실화할 입자 치료 거점 구축은 고려대의료원이 지향하는 미래의학 혁신의 핵심 과제”이다. 그는 또한, “양성자치료를 중심으로 한 첨단 정밀의료를 통해 암 환자의 생존율을 높이고, 고대병원이 대한민국을 대표하는 암 치료 중심기관으로 자리매김할 수 있도록 노력하겠다”라고 말했다. ▣