양성자빔 속도 250배 높였더니 … ‘플래시’ 치료 효과 폐에서도 확인

[이데일리 이순용 의학전문기자]차세대 방사선 치료 기술로 주목받는 ‘플래시(FLASH)’의 임상 적용이 한 발 더 가까워졌다.

플래시는 고선량의 방사선을 1초 미만 찰나의 순간에 집중적으로 조사하는 치료법을 말한다. 방사선을 이용한 암 치료의 수준을 획기적으로 끌어올릴 미래 기술로 꼽히지만, 아직 전 세계적으로 임상 연구 초기 단계에 머물러 있다.

삼성서울병원 방사선종양학과 한영이·최창훈 교수, 이성은 박사 연구팀은 최근 전임상 연구를 통해 양성자 기반 플래시 치료가 폐에서도 주변 정상 조직을 보호하는 효과를 확인해 영상의학 분야의 권위 있는 국제 학술지인 ‘영국 영상의학회지(British Journal of Radiology, BJR)’에 발표했다.

이번 연구는 과학기술정보통신사업부 ‘방사선 이용 미래혁신 기반기술연구 사업’에서 한영이 교수가 연구책임을 맡은 ‘암치료의 혁신을 위한 양성자 조사의 미래기술 연구(2021M2E8A1048108)’의 일환으로 진행됐다.

연구팀은 자체 구축한 실험 모델을 이용해 60그레이(Gy)에 해당하는 양성자를 폐 조직에 국소적으로 조사하면서 기존 치료와 플래시 치료를 적용했을 때를 비교했다.

기존 플래시 연구가 폐 전체를 대상으로 했던 것과 달리 이번에는 실제 암 치료와 유사하게 조사 부위를 제한하는 방식으로 이뤄졌다.

연구에 따르면 기존 치료는 초당 2그레이, 약 30초에 걸쳐 실험 모델에 조사가 이뤄졌고, 플래시 치료는 속도를 이 보다 250배 높여 초당 500그레이, 약 0.12초 동안 치료가 이뤄졌다.

그 결과 기존 속도로 조사했을 때는 폐 조직이 딱딱하게 굳는 폐 섬유화와 염증 반응이 심하게 나타난 반면, 플래시 치료를 했을 때는 이러한 부작용이 현저히 감소하고 조직 회복 속도도 훨씬 빠른 것으로 나타났다.

뿐만 아니라 기존 치료와 비교해 플래시 치료를 한 경우 피부가 두꺼워지거나 괴사하는 피부염 증상도 유의미하게 줄어들었다고 연구팀은 보고했다

같은 조건이라 하더라도 플래시 치료를 했을 때 폐 조직의 염증 물질 생성을 억제하고, 산화 스트레스를 줄여 정상 세포의 DNA 손상을 막는 생물학적 기전을 확인한 것도 수확으로 꼽혔다.

한영이 교수는 “이번 연구는 양성자 플래시 치료가 폐암과 같은 난치성 암 치료에서도 새로운 돌파구가 될 가능성을 제시했다”며 “앞으로도 국내 입자선 치료를 선도하고, 환자들에게 더 안전하고 효과적인 치료를 제공하기 위한 연구를 멈추지 않을 것”이라고 전했다.

한편, 2015년 12월 28일 개소한 삼성서울병원 양성자치료센터(센터장 박희철 방사선종양학과 교수)는 최근 개소 10주년을 맞았다. 지금까지 8000 여 명이 삼성서울병원을 찾아, 약 10만 건에 달하는 양성자 치료를 받은 것으로 알려졌다.

2024년 일본 스미토모기계공업과 플래시 기술 관 련 공동연구를 진행하기로 한 데 이어, 2025년에는 플래시를 실제 임상에서 쓰기 위해 꼭 필요한 핵심 기반인 정밀 선량 평가 기술을 개발하는데도 성공했다.