핵에너지의 산물, 방사선 기술이 치료하는 암

(제공. Adobe stock)

직장암 수술 전 항암·방사선 치료를 선행하는 것이 효과적이라는 연구 결과가 나왔다. 지금까지 항문에서 가까운 직장암은 수술 전 방사선치료 후 암 종양과 직장을 제거하는 수술을 한 뒤, 인공항문인 장루를 만들고 이후 추가로 항암치료를 하는 것이 표준 치료 방법으로 시행됐다. 그런데 인공항문으로 인한 삶의 질의 악화, 변실금과 같은 부작용을 초래하는 문제가 있어 최근에는 수술 전 ‘전체선행 항암·방사선 치료(TNT; Total Neoadjuvant Therapy)’ 시행이 새로운 표준 치료로 권고되고 있으며, 치료 효과도 더 나은 것으로 최근 연구에서 밝혀졌다.

‘전체선행 항암·방사선 치료(TNT; Total Neoadjuvant Therapy)’란 수술 전에 항암치료와 방사선치료를 모두 시행하는 치료법을 의미한다. 기존에 비해 치료의 순응도가 높고 남아있는 종양이 없는 상태인 ‘완전관해율’이 높다는 장점이 있다. 또한 완전관해를 보이는 환자는 직장 자체를 보존하는 장기 보존치료를 시행할 수 있게 되어 인공항문 수술 후 부작용을 피할 수 있다.

세계적인 종양학회지 Annals of Oncology 최신 호(2024년 11월 발행)에서 박병관 중앙대학교병원 암센터 대장항문외과 교수가 미국 메모리얼 슬론 케터링 암센터 연구팀과 함께 전체선행 항암·방사선 치료를 받은 직장암 환자의 항문보존치료 효과에 관한 연구 논문을 발표했다. 논문에 따르면 ‘전체선행 항암·방사선 치료’를 시행한 환자 323명의 생존율, 항문보존율 등을 분석한 결과, 완전관해를 보인 환자 142명 중 약 81%가 항문 및 직장을 보존했다.

박 교수는 “이번 연구를 통해 직장암의 치료에 있어 패러다임이 바뀌어 ‘전체선행 항암·방사선치료’가 표준치료 방법으로 적용되어 환자의 치료 향상에 도움이 될 수 있기를 기대한다”라며, “실제 국내에서는 2024년 올해 10월부터 ‘전체선행 항암·방사선치료’가 건강보험심사평가원의 급여 적용 대상으로도 포함됨으로써 적극적으로 시행될 수 있을 것으로 본다”라고 말했다.

방사선요법

방사선치료는 고에너지 방사선을 이용하여 암세포를 파괴하거나 성장을 억제하는 치료법이다. 방사선은 에너지를 가진 입자나 파동이 공간이나 매질을 통해 전파되는 현상이며, 그 발생 근원에 따라 자연 방사선과 인공 방사선으로 구분한다. 방사선치료에 사용되는 전리 방사선은 에너지가 커서 물질의 이온화를 유발할 수 있는 방사선으로, 대체로 고에너지 방사선을 의미한다.

방사선의 종류에는 전자기 방사선과 입자 방사선이 있다. 전자기 방사선은 감마선, X-선, 자외선, 가시광선, 적외선, 전자파, 라디오파 등이 있으며, 입자 방사선에는 전자선, 양성자선, 중성자선, 중전하 입자 등이 있다. 이 중 입자 방사선인 감마선, X-선, 전자선, 양성자선, 중성자선이 암 치료에 많이 사용된다.

방사선이 세포에 조사되면 세포의 생존에 필수적인 DNA와 세포막에 직접 또는 간접적으로 작용하여 세포를 죽인다. 방사선을 받은 세포는 대부분 이후에 세포 분열을 할 때 죽고, 일부 세포는 세포가 노화되어 정상적으로 수명을 다하는 세포 사멸(Apoptosis) 과정을 통해 죽게 된다. 정상 조직은 어느 정도 시간이 지나면 방사선으로 인한 장애로부터 회복되지만, 종양 조직은 충분한 회복이 불가능하여 방사선치료를 통해 암세포를 효과적으로 제거할 수 있다.

방사선치료가 활발히 사용되는 가운데, 국내 삼성서울병원이 양성자 치료 9년 만에 9만 건의 치료를 진행한 것으로 나타났다. 2024년 현재 간암 치료는 2,000건을 넘어섰다. 간암은 양성자 치료 최적의 5대 암중(간암, 두경부암, 폐암, 뇌종양, 췌담도암) 중 하나로 환자가 가장 많고 상승세도 가장 가파르다. 삼성서울병원(원장 박승우)은 지난달 14일 양성자 치료 도입 3년 차 118례였던 간암 치료는 작년 319례로 3배 가까이 늘었다고 전했다. 

특히, 간암 양성자 치료 성장세가 두드러지고 있는 배경에는 양성자 빔의 물리적 특성, 호흡동조 및 스캐닝 치료 방법의 적용 등이 꼽히고 있다. 간암에서 양성자 치료 적용의 성장세가 두드러지고, 환자 수도 가장 많은 암이다. 삼성서울병원은 간암의 양성자 치료에서 호흡동조 치료  하에 성공적인 스캐닝 방식 적용과 임상적 유효성을 확인한 연구를 유럽방사선종양학회지(Radiotherapy and Oncology)에 발표해 학계의 주목을 받았다.

박희철 삼성서울병원 양성자 치료센터장(방사선종양학과 교수)는 “아직까지도 난치성으로 손꼽히는 혈관 침윤 동반 간암도 면역항암요법 등 다양한 치료와 병합해 양성자 치료 효과를 더욱 배가하여 완치의 희망을 가지실 수 있도록 최선을 다하겠다”라고 전했다.

방사성의약품(Radiopharmaceutical Therapy)

방사성의약품(RPT, Radiopharmaceutical Therapy)이란 암세포에만 결합하는 단백질(리간드)에 방사선을 방출하는 물질인 방사성 동위원소를 연결해 암세포만 정밀하게 공격하는 치료제다. 환자에게는 액체나 캡슐에 포장된 상태로 경구 투여한다. 주로 요오드-131I, 라듐-223 등의 동위원소를 사용하는데, 이 중 요오드-131I는 자연계에 존재하는 형태 (127I)와는 다른 형태로 핵반응기에서 만들어진다.

기존 방사선 치료보다 부작용은 적고 효과는 커 많은 글로벌 제약사들이 RPT 치료제 개발에 뛰어들고 있다. 하지만 원자력 기술을 갖춰야만 원료인 방사성 동위원소를 수급할 수 있다는 단점이 있어 우리나라의 새로운 성장 동력이 될 수 있다는 평가가 나오고 있다.

방사성 동위원소 공급난이 심화하며 신약 개발에 제동이 걸리는 가운데, 글로벌 제약사가 방사성 동위원소 대량 수급에 나서면서 1ml당 가격이 수천만 원을 호가할 정도로 높아지고 있다. 이에 따라 국내에서는 관련 기술을 확보해 수출을 본격화할 기회를 노리고 있다. 정부는 방사성동위원소 생산과 공급, 인증 등을 직접 관리하는 국가 동위원소 프로그램을 운영해 국가적 관리가 필요한 동위원소를 선정하고 중장기 수요를 파악해 인프라별 공급 계획을 관리한다.

또한 방사성의약품의 원료 생산능력 강화를 위해 연구용원자로 하나로와 양성자가속기 등 기존 인프라는 고도화하고 수출형 신형 연구로인 기장연구로 등 신규 인프라 구축도 추진한다. 루테늄-177, 몰리브덴-99 등 차세대 유망 동위원소 생산기술 개발도 지원하며 스스로 붕괴하는 동위원소 특성상 반감기가 짧아 다른 의약품에 비해 더욱 강조되는 운송 체계도 표준화해 신속 공급도 도울 예정이다.

이창윤 과기정통부 1차관은 "국내 방사성동위원소의 생산력 향상과 신약 개발 지원 인프라 확보 등을 통해 글로벌 방사성의약품 시장을 선점하기 위한 전략"이라며 "전 세계적으로 치열해지고 있는 방사성의약품 개발 경쟁에 맞서 우리도 기술경쟁력과 자립도를 높여 나갈 수 있도록 최선의 노력을 다할 것"이라고 말했다.

[참고기사]

http://www.doctorstimes.com/news/articleView.html?idxno=229490

https://www.yna.co.kr/view/AKR20220316060000017

https://www.donga.com/news/Economy/article/all/20241006/130163307/2

https://www.yna.co.kr/view/AKR20241107051800017

[참고자료]

http://www.samsunghospital.com/dept/medical/diseaseSub03View.do?content_id=439&DP_CODE=CIC&MENU_ID=004027015&ds_code=D0000130

http://www.cancer.go.kr/lay1/S1T292C293/contents.do