중입자치료란?
중입자치료는 탄소입자를 이용한 방사선치료의 하나로서, 양성자치료에 사용되는 수소입자보다 12배 무거운 탄소입자를 가속시켜 종양(암세포)만을 조준해 파괴하는 치료기법입니다. 기존 방사선치료에 비해 2~3배 높은 치료효과(생물학적 효과, 세포 살상능력)를 보이기 때문에 난치암을 극복하기 위한 ‘꿈의 암 치료기’라 불리고 있습니다.
- 방사선치료에 사용되는 광자, 전자, 입자선의 비교
| 구분 | X-선치료 (X-ray) | 전자선치료 (Electron) | 양성자치료 (Proton) | 중입자치료 (Carbon) |
|---|---|---|---|---|
| 질량비 | x | 1 | 2,000 | 24,000 |
| 전하비 | x | -1 | +1 | +6 |
| 상대적 생물학적 효과 | 1 | 1 | 1.1 | 2 ~ 3 |
<방사선치료에 사용되는 입자의 질량비>
아래 그림은 목표 지점(암 부위)에서 에너지가 최대로 방출되는 것을 보여주는 중입자의 브래그 피크(Bragg Peak)라는 특성으로서, 중입자치료는 탄소 이온을 빛의 속도의 70%까지 가속해 암세포만 명중함으로써 암세포 DNA 조직을 파괴하며 높은 세포 치사율을 보입니다.
<중입자의 Bragg Peak>
<방사선의 종류에 따른 DNA 절단 차이>
출처 : Nature 508, 133-138 (03 April 2014)
중입자치료는 현존하는 최고의 암치료기법으로 다음과 같은 장점을 갖고 있습니다.
- 첫째, 대부분의 암종에 적용 가능한 치료법입니다.
중입자치료로 수술이나 방사선치료 등 기존의 치료법으로 치료가 어려웠던 암종을 치료하는 것이 가능해졌습니다. 현재 대상 암종을 넓히기 위한 연구가 계속 진행되고 있으며 치료 가능한 암종은 지속적으로 증가할 것으로 기대하고 있습니다. - 둘째, 부작용이 현저히 적은 치료법입니다.
중입자선은 몸의 표면에서는 방사량이 적고, 몸속 암 조직에서는 방사량이 최대가 되는 ‘브래그 피크(Bragg Peak)’라는 특성을 갖고 있습니다. 여기에 가속기를 이용해 에너지를 조절하고 암세포가 있는 부분에서 입자가 멈추도록 조정하 정상 세포에는 큰 영향이 없어 부작용이 현저히 적어집니다. - 셋째, 치료기간이 짧아 환자 편의성이 높은 치료법입니다.
기존 방사선치료의 경우 평균 25차례 치료가 시행되기 때문에 치료기간이 한 달 정도 소요되었지만, 중입자치료의 경우 평균 12차례 치료가 시행됩니다. 이를 통해 환자들이 느끼는 편의성이 크게 향상될 것으로 예상하고 있습니다. 또한 2030년에는 65세 이상의 고령인구가 현재의 2배 이상(전체 인구의 25%)으로 증가할 것이라 예상하고 있으며 이에 따라 고령 암환자에게는 수술 대신 치료기간이 짧고 편리한 중입자치료가 확대될 것이라 기대합니다.
