‘꿈의 암 치료’라는 양성자와 중입자, 어떤 차이 있을까?

삼성서울병원의 양성자 치료 센터./사진=삼성서울병원 제공

암 치료 수단은 크게 수술, 항암, 방사선으로 나뉜다. 최근엔 ‘꿈의 암 치료’라 불리는 최첨단 방사선 치료법, 양성자와 중입자에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내 도입된 양성자 치료기는 두 대, 중입자는 한 대다. 두 치료법의 차이점에 대해 알아본다.

양성자 치료는 수소 원자의 핵인 양성자를 빛의 60%에 달하는 속도로 가속화해 암 조직을 파괴하는 원리다. 몸 속을 통과하는 양성자선은 정상 조직에는 영향을 주지 않다가 암 조직과 만났을 때 방사선을 방출해 암세포의 DNA를 파괴한다. 이후 양성자선은 소멸되기 때문에 암 조직 주변 정상조직은 방사선의 영향을 받지 않는다.

중입자 치료는 양성자 치료에 사용되는 수소 입자보다 12배 무거운 탄소 입자를 빛의 70% 속도로 가속시켜 암세포를 파괴하는 치료법이다. 기존 방사선 치료보다 더 뛰어난 ‘브래그 피크(Bragg Peak)’ 특성을 보인다. 브래그 피크란 입자가 암세포를 파괴할 때 대부분의 에너지를 쏟은 뒤 급격하게 소실되는 특성을 말한다.

두 치료법 중 어느 게 우위에 있는 걸까? 지난해 삼성서울병원, 싱가포르 국립암센터, 일본 국립암센터 등 공동 연구팀이 양성자 치료와 중입자 치료의 효과와 안전성을 메타분석한 결과를 발표한 바 있다. 이에 따르면 양성자가 중입자에 비해 ‘종양 국소 제어’ 효과가 더 우수한 것으로 나타났다. 종양 국소 제어란 종양이 치료 부위에서 추가로 성장하거나 재발하지 않도록 억제하는 걸 뜻한다. 반면, 치료의 성패를 가늠하는 또 다른 지표인 전체 생존율(OS), 무진행 생존율(PFS), 부작용은 두 치료법에서 통계적으로 유의한 차이는 확인되지 않았다.

중입자 치료는 아직 도입 단계여서 메타분석에 필요한 자료가 충분하지 않은 게 한계로 거론된다. 앞선 연구의 저자도 “중입자는 도입 국가가 많지 않고, 전 세계적으로 통용되는 표준화된 치료 모델이 정립되어 있지 않아 양성자와 정확한 비교가 이뤄지려면 추가 연구가 필요하다”고 밝힌 바 있다.

현재로써 두 치료법은 쓰임이 다르다고 보는 게 맞다. 먼저 양성자 치료는 기존 방사선 치료보다 암세포 살상력이 높으면서 정상 조직 보호에 효과적이다. 소아암, 전립선암, 뇌종양, 두경부암 등의 치료에 유용한 것으로 알려져 있다. 다만 중입자와 비교했을 때 DNA 복구가 가능한 암세포에는 효과가 제한적이다.

중입자 치료는 방사선 치료에 내성이 강한 췌장암, 육종이나 기존 치료로 반응이 좋지 않았던 경우에 치료 옵션이 될 수 있다. 다만 운영하는 의료기관이 매우 적고 비용이 높다는 한계가 있다.