[메디칼타임즈=김승직 기자] 국내 연구진이 인공지능(AI)을 활용해 간세포암 환자의 전신치료 전 간 기능 악화 위험을 미리 예측하고 맞춤형 치료를 돕는 모델을 구축했다.

8일 가톨릭대학교 서울성모병원은 본원 소화기내과 한지원 교수 연구팀이 머신러닝(ML) 기반 간 안전성 점수(MHSS) 모델을 개발했다고 밝혔다.

이 모델은 지난 2010년부터 2024년까지 가톨릭중앙의료원 산하 8개 병원에서 치료받은 간세포암 환자 2026명의 데이터를 분석해 만들어졌다.

기존 간 기능 평가에 쓰이던 도구들은 주로 혈액검사 수치에 의존해 종양의 크기나 혈관 침범 여부 등 암 자체의 특성을 반영하지 못하는 한계가 있었다.

반면 이번에 개발된 AI 모델은 혈액검사 수치와 간 기능 지표는 물론 종양 크기와 개수, 혈관 침범 여부, 종양표지자 등을 모두 종합해 예측 정확도를 높였다.

실제 해당 모델을 적용한 결과 고위험군으로 분류된 환자는 저위험군 대비 치료 중 간 기능 악화 위험이 3.25배, 정맥류 출혈 위험이 4.90배, 사망 위험이 2.21배 높은 것으로 나타났다. 타 기관 환자들로 구성된 독립 검증 코호트에서도 동일하게 안정적인 예측 결과를 보였다.

치료 중 발생하는 간 기능 악화가 단순 간 기능 수치로 결정되는 게 아니라, 종양 크기와 암세포 혈관 침범 여부 등 복합적 요인이 작용한 결과임을 AI 분석으로 증명한 것.

연구팀은 환자별 맞춤형 치료 시뮬레이션도 진행했다. 저위험군에는 아테졸리주맙과 베바시주맙 등 면역항암 병용요법을 우선 적용하고, 고위험군에는 출혈 위험이 상대적으로 낮은 치료제를 배정했다.

그 결과 기존 일반 치료 방식 대비 간 기능 악화 위험은 24%, 정맥류 출혈 위험은 40%, 전체 사망 위험은 26% 줄어드는 것으로 확인됐다.

이번 연구는 기존 간암 환자 치료 선택 기준인 치료 효과에 더해, 환자별 안정성을 판단할 수 있는 임상적 근거를 제시한 것으로 평가된다. 치료 전 내시경 평가 및 출혈 예방 전략과 환자별 치료 강도 및 추적관찰 계획 수립 등 다방면에 활용될 수 있을 것이라는 기대다.

한지원 교수는 "이번 연구는 종양의 특성과 간 기능, 문맥고혈압 위험을 하나의 AI 안에서 종합 평가함으로써 환자별로 안전하고 합리적인 치료 경로를 제시할 수 있는 객관적 기반을 마련했다는 데 의의가 있다"며 "향후 전향적 연구와 다양한 데이터 실증을 통해 실제 진료 현장에서 활용 가능한 맞춤형 정밀의료 도구로 발전시키겠다"고 말했다.

한편, 이번 연구는 보건복지부와 한국보건산업진흥원의 글로벌의사과학자 양성사업 지원을 받아 수행됐다. 국제학술지 npj 디지털 메디슨 최근호에 게재됐다. 현재 해당 예측 모델은 환자와 의료진의 활용을 돕기 위해 웹 기반 계산기로 무료 공개돼 있다.