김영진 박사의 치과방사선 (33)

 ※ 국제방사선방어위원회(ICRP)의 일반인 저선량 권고치; 연간 1mSv 
※ 국제방사선방어위원회(ICRP)의 일반인 저선량 한계치; 연간 100mSv

 조사방사선의 양이 적은 저선량에서는 결정적영향에 의한 급성장해는 나타나지 않는다. 

 현재 대부분 국가가 따르고 있는 저선량 방사선 권고치는 1991년 발표한 ICRP No.60과 이를 개정하여 2007년 발표한 ICRP No.103인데, 일반인은 자연방사선이나 의료방사선을 제외한 인공방사선에 의한 연간 방사선 노출량이 1mSv를 넘지 않도록 권고하고 있다. 

 이에 따라 연간 인공방사선량 피폭한도는 1mSv로 제한되고 있다. 이 연간 인공방사선량 한도인 1mSv는 최대한의 안전을 위해 합리적 수준 안에서 낮게 책정된 값이다. 

 흉부 X-Ray 1회 촬영 시 보통 0.4mSv의 방사선에 노출된다. 이를 연간 3~4회 촬영하면  ICRP No.103 권고기준과 비슷해지는 수치이며 치과용 CBCT 1회 촬영의 경우에도 이 권고기준인 1mSv에 육박한다.

 단, ICRP는 질병에 대한 검사나 치료를 목적으로 방사선에 노출되는 것은 의료행위를 기피하는 것보다 건강상의 도움이 더 크기 때문에 연간 1mSv의 권고치를 넘어 자연방사선과 의료방사선을 포함한 방사선 피폭한도를 100mSv로 제한했다. 한도치인 100mSv는 노출원(자연 혹은 인공)이나 노출형태(내부 혹은 외부) 및 노출방식(급성 혹은 만성)과는 무관하게 인체에 누적된 총 선량을 의미한다. 

(A) 방사선 암치료 시 저선량 방사선에 의한 효과

1) 방관자효과[Bystander effects(저선량 방사선에 의한 non-targeted delayed effects)]

직접 방사선에 노출되지 않은 인접세포가 방사선 노출된 세포에서 분비하는 신호전달 물질에 의하여 방사선에 노출된 세포에서 일어나는 손상이 생기는 것을 말한다.

생체 내 전리 방사선 노출의 비 표적 및 지연효과에 대한 증거를 요약하면 현재 방사선 노출과 관련된 인체의 건강상 위험은 주로 조사된 세포에서 방사선의 해로운 영향이 발생한다는 사실에 기초한 이론이다. 방사선유발 방관자효과는 전리방사선 조사이후 에너지침착현상을 겪지 않은 세포에서 발생하는 반응을 의미한다. 

방관자세포는 조사된 세포의 이웃이거나 물리적으로 분리되어 있지만 조사된 세포로부터 가용성 분비신호를 받을 수 있다. 즉 방사선 피폭을 받은 동물이나 인체의 혈장에는 직접적으로 방사선 노출을 받지 않은 세포에 염색체 손상을 유발하는 clastogenic factor라는 물질이 포함되어 있다. 방관자효과는 시험관 내 및 생체 내에서 그리고 다양한 방사선종류에서 관찰되는 효과이다. 

염색체 파손인자라고도 불리는 신호전달 물질인 Clastogenic Factor(CF)는 1968년에 방사선 생물학자에 의해 처음으로 인용되었다. 즉 치료적으로 또는 우발적으로 저 선량의 방사선조사를 받은 사람은 자신의 세포에서 염색체파괴 및 재배열의 빈도가 증가하는데 이는 그 사람의 혈장에 나타난 Clastogenic Factor에 의한 것이라고 발표하였다.

2) 전신효과(Abscopal effects)

직접적인 방사선 피폭을 받은 신체부위에서 일정한 거리가 있는 조직에서 나타나는 변화를 말한다. 전신효과는 치료되지 않은 종양의 수축이 국소치료 범위 내에서 일어나는 종양의 수축과 동시에 발생한다는 전이성 암 치료에 관한 학설이다.

즉 위의 그림과 같은 cGAS-STING 경로를 촉진하고 수지상 세포의 성숙과 이동을 촉진하여 항원제시와 세포독성으로 T세포의 자극을 촉진하는 IFN-1 신호전달체계를 촉발시키기 위해서는 저선량의 방사선량이 필요하게 된다.  

이와 같이 저선량을 조사받으면 T세포는 방사선치료(RT)가 적용되지 않는 원발성 암종에서도 표적화된 반응을 나타낸다. 이러한 효과는 T세포의 활성을 증가시키는 면역치료제를 병용하면 더욱 강화되는데 이러한 전신효과 과정은 종양침윤 림프와 TREX1, KPNA2 및 p53 신호발현 등 암 방사선치료의 예후에 관한 바이오마커로 연구가 진행되고 있다.
 

3) 게놈 불안정성(Radiation-induced genomic instability)
세포가 방사선을 받은 후 생존하게 되면 딸세포들이 더 이상 방사선을 받지 않더라도 세대에 걸쳐 염색체 이상이 발생된다는 것이다. Genome의 변화에는 염색체 수 변화, 돌연변이, 체세포 복제 시 세포 수 감소 등이 포함된다. 방사선은 포유류 세포의 게놈 불안정성을 유발할 수 있으며 불안정성은 방사선발암의 원인이 되는 것으로 추정된다. 

게놈 불안정성은 대규모 염색체 재배열 및 이상, 유전 물질의 증폭, 이수성, 소핵 형성, 미세부수체 불안정성 및 유전자 돌연변이를 유발할 수 있지만 게놈 불안정성을 유발하는 방사선의 용량은 방사선종류나 선형에너지전달(LET) 및 선량에 크게 좌우된다. 낮은 LET에서는 선량역치효과가 있는 것으로 보이는 게놈 불안정성은 방사선피폭 후 생존세포의 딸세포들에서 주로 발생한다.  
 

글_ 김영진 박사 
전 건강보험심사평가원 상근 심사위원
대한치의학회 고문 역임 
제 23회 ‘치과의료문화상’ 수상 
제 30회 보건의 날 ‘대한민국국민포장’ 수훈