분당차병원, 간암 면역항암제 효과 예측 AI 개발

혈액검사 지표 6개로 아테졸리주맙·베바시주맙 병용요법 반응 예측
글로벌 3상·실제 진료 데이터로 검증

분당차병원 연구팀이 혈액검사 결과를 바탕으로 간암 면역항암제의 치료 효과를 예측하는 인공지능(AI) 모델을 개발했다.

분당차병원은 종양내과 전홍재·병리과 황소현 교수와 차 의과학대학교 조계훈 박사과정생 연구팀이 아테졸리주맙·베바시주맙 병용요법의 치료 효과를 예측하는 AI 모델 '캡틴'을 개발했다고 19일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '캔서 커뮤니케이션스'에 게재됐다.

분당차병원 종양내과 전홍재, 병리과 황소현 교수. 분당차병원

캡틴은 C-반응성 단백(CRP), 알파태아단백(AFP), 혈소판 수, 총빌리루빈, 림프구 수, 호중구 수 등 6개 혈액검사 지표를 머신러닝으로 분석해 치료 반응을 예측하는 모델이다. 모두 일반적인 진료 과정에서 확인할 수 있는 지표로, 별도의 검사 부담을 줄이면서 환자별 치료 효과를 예측하는 데 활용할 수 있다.

연구팀은 분당차병원과 오스트리아 빈 의과대학교 환자 354명의 데이터를 이용해 모델을 개발했다. 이후 글로벌 3상 임상시험 참여 환자 99명과 세브란스병원 실제 진료 환자 184명의 데이터를 활용해 외부 검증을 진행했다. 소라페닙 또는 렌바티닙 치료를 받은 환자 100명의 데이터도 비교군으로 활용해 특정 병용요법에 대한 예측 성능을 평가했다. 전체 949명의 데이터를 검토해 최종 737명을 분석했다.

외부 검증에서 캡틴은 IMbrave150 데이터 기준으로 AUC 0.70을 기록했다. AUC는 예측 모델이 특정 결과를 보이는 환자와 그렇지 않은 환자를 구분하는 성능을 나타내는 지표다. 연구팀은 캡틴이 기존 예후 평가 모델인 CRAFITY와 ALBI보다 우수한 성능을 보였다고 설명했다. 세브란스병원 실제 진료 데이터에서도 기존 모델보다 우수한 성능을 나타냈으며 캡틴의 예측에 따라 나눈 환자군 간 전체생존기간(OS)과 무진행생존기간(PFS)에서도 유의한 차이가 확인됐다.

간세포암은 진행성 단계에서 아테졸리주맙·베바시주맙 병용요법 등을 1차 전신치료로 사용한다. 다만 같은 치료를 받아도 환자별 반응과 예후가 달라 치료 시작 전 효과를 예측할 수 있는 도구가 필요하다. 기존 CRAFITY와 ALBI는 주로 예후를 평가하는 모델로 특정 치료의 효과를 예측하는 데는 한계가 있다.

전홍재 교수는 "이번 연구는 실제 진료 현장에서 쉽게 활용할 수 있는 혈액검사만으로 아테졸리주맙·베바시주맙 병용요법의 치료 효과를 예측할 수 있는 모델을 제시했다는 점에서 의미가 있다"며 "향후 추가적인 임상 검증을 통해 환자별 치료법 선택과 맞춤형 치료 전략 수립에 도움이 되는 예측 도구로 발전시켜 나갈 것"이라고 말했다.

박정연 기자 jy@asiae.co.kr