[논문]양성자 치료: 융복합 첨단 암 치료로서의 임상적 유효성에 대한 문헌 고찰

박효정

doi:10.15207/jkcs.2018.9.10.191

양성자 치료: 융복합 첨단 암 치료로서의 임상적 유효성에 대한 문헌 고찰
Proton therapy: Literature review of clinical effectiveness as an advanced convergent cancer therapy 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.9 no.10, 2018년, pp.191 - 198

박효정 (단국대학교 의과대학 부속 병원 방사선종양학과)

초록
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본 연구는 융복합 첨단 암 치료 방법인 양성자 치료의 특징 및 임상적 유효성에 대해 알아보고자 하였다. 양성자 치료의 임상 자료를 분석하였다. 양성자는 기존 X선과 달리 몸을 통과할 때 적은 에너지를 방출하면서 물체에 에너지를 전달하다 일정 지점에 접근하면서 에너지 축적이 증가하면서 최대 에너지를 전달한다. 이러한 물리적 특징으로 인해 병변 앞쪽과 뒤쪽의 정상 조직에 조사되는 방사선량을 줄이고 이로 인해 발생할 수 있는 방사선 손상을 최소화할 수 있다. 양성자 치료로 임상 결과의 향상과 치료 관련 부작용의 감소를 기대할 수 있다. 현재 양성자 치료는 다양한 암에서 사용되고 있으며 임상 결과를 축적해 가고 있다. 향후 기술 및 관련 학문의 추가 연구가 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to evaluate the clinical effectiveness of proton therapy as an advanced convergent cancer therapy. Clinical data of proton therapy were analyzed. As proton enters patient's body, it releases low dose of energy and shows an increasing energy deposition as it reaches certain point unlike x-ray. It may therefore reduce the radiation dose to the normal tissues in front and beyond the lesion and minimize the radiation damage. Proton therapy is expected to improve clinical outcomes and reduce treatment related toxicities. It is used in various cancers. Further studies are necessary.

주제어

표/그림 (2)

그림 Fig. 1. Comparison of 3-dimensional conformal radiotherapy (3D-RT) (A) and intensity modulated radiotherapy (IMRT) (B). Compared to 3D-RT, IMRT demonstrates improved target dose conformality and decreased bowel dose (C)
그림 Fig. 2. Depth-dose distribution of x-ray and proton (A). On axial image of proton therapy plan, radiation dose decreased sharply beyond the lesion (B).

AI 본문요약
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문제 정의

이러한 시점에서 입자 방사선 치료, 특히 양성자 치료가 새로운 방사선 치료 기술로 관심을 얻고 있다. 본 연구는 새로운 방사선 치료인 양성자 치료의 특징 및 임상에서 적용되는 사례에 대해 살펴보고자 한다.

대상 데이터

양성자 치료를 통해 종양에 고선량이 조사되면서 주변 정상 조직에는 조사되는 방사선량을 최소화할 수 있을 것으로 기대하며 이를 통해 앞선 치료의 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대한다. 최근 미국에서 III기 폐암 환자를 대상으로 양성자 치료와 화학요법을 병행한 한 2상 연구를 발표했다. 2년 생존률은 57% 였고 3도 이상의 치료 독성은 거의 발생하지 않았다고 보고하였다[21].

성능/효과

또 다른 2상 연구에서는 X선 세기조절 방사선 치료와 양성자 치료를 비교한 결과를 발표하였다[22]. 3도 이상의 방사선 폐렴과 식도염 발생은 각각 2% 와 5%로 9%와 44%를 보인 X선 세기조절 방사선 치료에 비해 낮은 빈도를 보였다. 많은 연구가 진행되고 있지만 현재 명확한 결론을 얻기에는 연구 결과가 부족하다.
따라서 병변 앞쪽과 뒤쪽의 정상 조직에 조사되는 방사선량을 줄이고 이로 인해 발생할 수 있는 방사선 손상을 최소화할 수 있다. 궁극적으로는 종양에 충분한 방사선량을 조사하여 치료 성적을 극대화 시키면서도 기존 X선 치료에 비해 치료 관련 부작용을 줄일 수 있다. 특히 장기 암 생존 환자에서 방사선치료 후 발생할 수 있는 치료 부작용 중 하나인 이차성 종양은 방사선이 조사되는 총 영역과 관련이 있다.
3년 생존률 및 국소 종양 제어율 86% 와 89% 로 기존 X선 치료와 비슷한 치료 결과를 보고하였다[29]. 또한 정상 조직에 조사되는 방사선량을 낮춤으로써 종양 부위에 추가로 선량을 높일 수 있을 거라는 가능성을 확인할 수 있었다.

후속연구

MacDonald 등이 소아 뇌종양 환자에서의 양성자 치료 연구 결과 뇌하수체, 달팽이관, 및 측두엽에 조사되는 방사선량을 낮출 수 있었다고 보고하였다[11]. 때문에 양성자 치료를 통해 이차성 종양을 비롯한 여러 치료 관련 부작용을 최소화 할수 있을 것으로 기대된다.
많은 연구가 진행되고 있지만 현재 명확한 결론을 얻기에는 연구 결과가 부족하다. 때문에 향후 추가 연구 결과 확인이 필요하다.
양성자 치료를 통해 방사선이 조사되는 정상 조직을 줄일 수 있으며 특히 저선량 부분을 줄임으로써 이차성 종양의 발생 위험률을 감소시킬 수 있다. 또한 정상 조직에 고선량이 들어가는 영역을 줄임으로써 소화기관의 유착, 천공 등의 부작용을 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 일본에서 발표한 장기 추적 연구에 따르면 5년 생존률 95-100%로 양호한 치료 성적을 보고하였으며 2도 이상의 소화기 및 비뇨기계 독성은 약 3% 미만으로 기존 X선 세기조절 방사선 치료 보다 감소한 빈도를 보고하였다[16].
이러한 한계를 극복하기 위해 치료 계획 기술, 영상 유도 치료및 생물학에서 현재 많은 연구들이 진행 중이며 계속 발전하고 있다. 뿐만 아니라 세기조절 양성자 치료와 같은 치료 기술의 발전으로 보다 정교한 치료가 가능해지면서 기존의 연구보다 치료 부작용을 더 낮출 수 있을 것으로 예상된다. 현재 다수의 양성자 센터가 건설 중에 있다.
때문에 아직까지는 전립선암에서 양성자 치료는 치료 선택 사항 중 하나이다. 세기조절 양성자 치료와 같은 새로운 치료 기술을 이용한 연구를 통해 보다 명확한 답을 얻을 수 있을 것으로 기대한다. 양성자 치료 시 방광을 비롯한 주변 정상 조직의 움직임이 있으므로 주의가 필요하다.
낮은 종양 유병율과 치료의 장기적인 영향을 확인하기 위해서 많은 시간 동안 경과 관찰이 필요하다는 점 등의 문제로 대규모 무작위 연구와 같은 임상 시험에 어려움이 있기 때문에 아직까지는 양성자 치료를 뒷받침할 근거가 되는 연구는 많지 않은 편이다. 소아암에서 양성자 치료가 기존 X선 치료 보다 유용성이 더 높다는 점은 분명하나 추가로 발표되는 임상 연구 결과 확인이 필요하다.
하지만 이러한 시도는 상당한 치료 관련 부작용을 동반해왔다 [4]. 양성자 치료를 통해 종양에 고선량이 조사되면서 주변 정상 조직에는 조사되는 방사선량을 최소화할 수 있을 것으로 기대하며 이를 통해 앞선 치료의 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대한다. 최근 미국에서 III기 폐암 환자를 대상으로 양성자 치료와 화학요법을 병행한 한 2상 연구를 발표했다.
또 다른 하나는 양성자의 생물학적인 특징이다. 양성자의 선량당 생물학적 효과는 기존 X선과 비교해서 차이가 없는 것으로 추정하고 있으나 실제 실험상에서는 각 선량 구역에서 생물학적 효과의 차이가 존재하는 것으로 확인되기 때문에 이에 대해서는 추가 연구가 필요하다 [1]. 이러한 한계를 극복하기 위해 치료 계획 기술, 영상 유도 치료및 생물학에서 현재 많은 연구들이 진행 중이며 계속 발전하고 있다.
현재 다수의 양성자 센터가 건설 중에 있다. 이를 통해 보다 대규모의 연구가 활발해질 수 있을 것으로 기대한다.
일부 연구에서는 수술적 절제 보다 더 우수한 생존율을 보고하기도 하였다 [4]. 하지만 메타 분석 결과 기존 X선 치료와 비교해 치료 성적은 큰 차이를 보이지 않는 편으로 명확한 결론을 내리기까지 대규모 무작위 배정 연구처럼 추가 연구가 필요하다 [11].
향후 두경부 종양에서 양성자 치료 사용이 더욱 확대될 것으로 예상된다. 세기조절 양성자 치료 (Intensity modulated proton therapy, IMPT) 등 양성자 치료의 기술 발전을 토대로 현재보다 향상된 치료 효과를 기대할 수 있을 것으로 생각되며 현재 이러한 새로운 기술을 이용한 전향적 연구들이 계획 중에 있다[3].

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	방사선 치료는 어떤 치료법 중 하나인가?	방사선 치료는 외과적 수술, 화학요법과 더불어 대표적인 암 치료법 중 하나이다. 방사선은 X선 또는 감마선 등의 전자기파 방사선과 양성자, 중입자, 탄소 등의 입자 방사선이 있다.
	방사선의 종류는 무엇이 있는가?	방사선 치료는 외과적 수술, 화학요법과 더불어 대표적인 암 치료법 중 하나이다. 방사선은 X선 또는 감마선 등의 전자기파 방사선과 양성자, 중입자, 탄소 등의 입자 방사선이 있다. 고에너지 전자기파 방사선 또는 입자 방사선은 세포를 손상시키고 세포 사멸을 일으킬 수 있다.
	양성자 치료의 특징은?	양성자는 기존 X선과 달리 몸을 통과할 때 적은 에너지를 방출하면서 물체에 에너지를 전달하다 일정 지점에 접근하면서 에너지 축적이 증가하면서 최대 에너지를 전달한다. 이러한 물리적 특징으로 인해 병변 앞쪽과 뒤쪽의 정상 조직에 조사되는 방사선량을 줄이고 이로 인해 발생할 수 있는 방사선 손상을 최소화할 수 있다. 양성자 치료로 임상 결과의 향상과 치료 관련 부작용의 감소를 기대할 수 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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