3. 세계 최초 회전형 치료기 운영‘눈앞’

연세의료원이 중입자치료기 3대를 모두 운용하는 체제를 구축하며 국내는 물론 세계 중입자치료 분야에서 새로운 이정표를 세운다. 특히 세계 최초로 회전형 중입자치료기 2대를 동시에 가동할 예정이어서, 치료 역량과 환자 수용력이 획기적으로 확대될 전망이다.

연세의료원은 2026년 상반기 회전형 중입자치료기 2호기 가동을 시작한다고 밝혔다. 이에 따라 기존에 운영 중인 고정형 중입자치료기 1대와 회전형치료기 2대를 모두 활용하게 되며, 치료 대상 암종도 전립선암을 비롯해 췌장암, 간암, 폐암에서 두경부암까지 순차적으로 확대된다. 향후에는 일부 국소진행암과 재발암까지 포함해 치료가 어려운 난치성 암 영역으로 적용 범위를 넓힐 계획이다.

중입자치료는 기존 방사선치료와는 차원이 다른 정밀성과 생물학적 효과를 지닌 첨단 치료법이다. ‘무거울 중(重)’ 자를 사용하는 이유는 양성자치료에 쓰이는 수소 입자보다 약 12배 무거운 탄소원자를 이용하기 때문이다. 

이 탄소원자는 싱크로트론이라는 대형 원자 가속기를 통해 빛의 속도 약 70%, 즉 1초에 지구를 약 5바퀴 도는 속도로 가속돼 치료기로 전달된다.

고속으로 가속된 탄소원자는 체내를 통과하다가 미리 설정된 깊이에 도달했을 때만 에너지를 집중적으로 방출한 뒤 사라진다. 정상 조직은 대부분 그대로 통과하고 암세포 부위에서만 강력한 에너지를 방출하는데, 이러한 특성을 ‘브래그 피크(Bragg peak)’라고 한다. 

난치성 고형암 치료 주목

이로 인해 정상 장기 손상은 최소화하면서 암세포 사멸 효과는 극대화할 수 있어, 중입자치료는 난치성 고형암 치료에서 강력한 대안으로 주목받고 있다.

연세의료원은 2023년 4월 국내 최초로 전립선암 환자를 대상으로 고정형 중입자치료기를 가동했다. 첫 치료 환자의 치료 성과는 기대 이상이었다. 

치료 종료 후 시행한 자기공명영상(MRI) 검사에서 암 병변의 크기가 현저히 감소했고, 전립선 특이항원(PSA) 수치는 7.9ng/mL에서 0.01ng/mL 미만으로 급격히 떨어졌다. 이는 중입자치료의 강력한 종양 제어 효과를 보여주는 대표적인 사례로 평가된다.

환자들의 치료 만족도 또한 높았다. 1회 치료 시간은 2분 내외로 매우 짧고 통증이 거의 없으며, 총 12회의 치료 과정도 한 달 이내에 모두 마무리된다. 초기 전립선암 환자뿐 아니라 남성호르몬 억제 치료가 필요한 환자 역시 호르몬 치료 2~3개월 후 중입자치료를 병행할 수 있어 치료 선택지가 확대됐다.

연세의료원이 단일 의료기관 기준으로 세계 최초 회전형 중입자치료기 2대를 보유하게 되면서, 다양한 암종 환자를 동시에 치료할 수 있는 인프라도 마련됐다. 회전형치료기는 환자가 누운 상태에서 치료기가 360도 회전하며 암 병변을 다각도로 조사하는 방식으로, 정상 장기 보호와 조사 정확도를 극대화할 수 있다. 

폐암 비롯 골육종암 적응증 확대

현재 폐암, 간암, 췌장암 치료에 활용되고 있으며, 향후 두경부암과 골육종암 등으로 적응증을 순차 확대할 예정이다. 특히 외과적 절제가 어렵거나 기존 방사선치료에 저항성을 보이는 국소 재발암까지 치료 대상으로 삼아 난치암 치료의 한계를 넓힌다는 방침이다.

중입자치료의 효과는 이미 일본에서 방대한 임상 데이터로 입증됐다. 1994년 중입자치료를 시작한 일본에서는 2022년까지 약 1만4,000명의 환자가 치료를 받았다. 치료 암종을 보면 전립선암이 30.5%로 가장 많았고, 골·연부육종(10.1%), 두경부암(9.7%), 폐암(8.1%), 췌장암(6.0%), 간암(5.2%) 등이 뒤를 이었다.

폐암 환자의 경우 간질성 폐질환을 동반하면 수술이나 기존 방사선치료가 제한되는 경우가 많다. 그러나 중입자치료를 적용하면 폐 기능 저하와 관계없이 정상 폐 조직을 최대한 보호하면서도 높은 국소제어율을 기대할 수 있다. 실제로 간질성 폐질환 유무에 따른 생존율 차이가 크지 않았다는 일본 군마대학병원의 보고도 있다.

골육종암과 두경부 희귀암에서도 중입자치료의 성과는 두드러진다. 척추 골육종암 환자에서 5년 국소제어율 79%, 5년 생존율 52%를 기록했으며, 연부조직 골육종암 환자에서도 높은 생존율이 보고됐다. 두개저나 비부비동을 침범한 두경부암 역시 수술이 어려운 경우가 많지만, 중입자치료 후 3년 국소제어율과 생존율이 각각 80%, 75%에 달했다.

연세의료원은 중입자치료기 3대 운용을 통해 국내 중입자치료의 중심 역할을 수행하는 한편, 임상 데이터 축적과 연구를 통해 세계적 치료 허브로 도약한다는 계획이다. 연세의료원 관계자는 “중입자치료는 난치성 고형암 환자에게 새로운 희망이 될 수 있는 치료법”이라며 “치료 인프라 확충과 적응증 확대를 통해 환자 중심의 최적 치료를 제공하겠다”고 밝혔다. ▣