AI로 담낭암 예후 예측, 맞춤형 치료 시대 열리나?

[이데일리 이순용 의학전문기자] 흔히 쓸개라 부르는 담낭은 간에서 만들어진 담즙을 저장하는 창고 역할을 한다. 담낭에 암이 생기면 초기에는 증상이 없는 경우가 많아 병이 깊어진 후에나 발견되는 탓에 췌장암처럼 치료가 어려운 암 중 하나로 꼽힌다.

중앙암등록본부에 따르면 5년 상대 생존율은 담낭 및 기타 담도를 포함해 29%이다. 가장 낮은 췌장암(17%) 바로 다음이다.

삼성서울병원(원장 박승우)이 인공지능(AI)을 이용해 담낭암 환자의 예후를 분석할 수 있는 기술을 개발했다.

환자마다 다른 예후를 예측하는 것이 환자 맞춤 초정밀치료를 구현하는 첫 단계인 만큼, 생존율 향상으로 이어지는 징검다리가 될 것이란 기대가 나온다.

삼성서울병원 소화기내과 박주경·이규택·최영훈 교수, 간담췌외과 김홍범 교수, 미래의학연구원 난치암조기진단팀 김혜민 박사 연구팀은 인공지능 기반의 공간 분석 기술로 담낭암 환자의 종양 미세환경(TME)을 분석하고, 암의 재발과 생존율을 예측할 수 있다는 점을 입증했다고 밝혔다.

이번 연구는 외과 분야 최상위 학술지인 ‘국제외과학회지(International Journal of Surgery)’ 최근호에 실렸다.

연구에 따르면 담낭암 예측 모델은 담낭암 수술 환자 225명의 데이터를 기반으로 외부 검증군 41명을 분석해 개발됐다. AI를 이용해 암세포 주변의 면역세포(TIL)의 밀도와 3차 림프구조(TLS) 수, 섬유아세포 밀도 등 종양미세환경의 핵심 지표들이 수치화하여 반영됐다.

연구팀은 담낭암 예후 예측 모델에서 예후 결정 요소는 크게 3가지로, TIL 밀도가 낮거나, TLS 수가 적을 때, 섬유아세포 밀도가 높을 때로 정의했다. 이러한 위험 요소가 많아질수록 환자의 전체 생존 기간(OS)과 무병 생존 기간(DFS)이 급격히 짧아졌기 때문이다.

AI를 활용하여 담낭암의 종양미세환경을 분석해 예후를 예측할 수 있는 모델이 개발됐다. 위험 요인이 많을수록 전체 생존율(그림 A)과 무병생존율(그림 B)이 낮아지는 경향이 확인됐다.>

위험 요인이 3개 모두 있는 그룹과 비교했을 때 위험 요인이 없는 그룹은 재발과 사망 위험이 각각 87%, 80% 낮게 평가됐다. 위험 요인 개수가 늘어날수록 위험 요인이 모두 있는 그룹과의 재발, 사망 위험의 차이 역시 줄어드는 경향을 보였다고 연구팀은 전했다.

김홍범 교수는 “담낭암은 담도계 암 중에서도 특히 예후가 좋지 않고 생존율을 예측하기 까다롭다”며 “담낭암의 예후를 인공지능(AI) 기술로 정밀하게 분석할 수 있는 길이 열린 셈”이라고 기대감을 나타냈다.

박주경 교수는 “AI가 암의 생물학적 특성을 깊이 있게 분석해 환자의 예후를 예측하는 ‘디지털 바이오마커’로서의 가능성을 확인한 연구”라며 “앞으로 담낭암 수술 후 환자 개개인에게 최적화된 맞춤형 치료를 제공하는 데 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.