국내 연구진이 면역항암제 치료 후 나타나는 부작용의 원인을 파악하고 치료 전에 부작용이 발생할지 여부를 알 수 있는 인공지능(AI)을 개발했다.
한국과학기술원(KAIST)은 최정균 바이오및뇌공학과 교수팀과 박숙련 서울아산병원 종양내과 교수팀이 다차원적 분석을 통해 면역항암제 부작용의 위험 요인을 규명했다고 22일 밝혔다. 연구진은 AI 심층학습(딥러닝)을 이용해 치료 전에 환자에게서 부작용이 나타날 지를 예측하는 모델까지도 개발했다.
면역항암치료는 환자의 면역 시스템을 활성화해 암을 치료하는 혁신적인 3세대 항암 치료 방법으로 알려져 있다. 하지만 면역항암치료에 쓰는 약은 몸속 면역을 과하게 활성화시켜 자가면역질환과 같은 부작용을 유발할 수 있다는 문제점이 있었다. 부작용이 심하면 환자가 사망할 수도 있기 때문에 부작용 원인과 이를 해결하기 위한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다.
연구팀은 환자의 유전체, 전사체, 혈액 지표 등 폭넓은 범위에서 면역 관련 부작용에 대한 위험요인을 파악하는 데 성공했다. 이를 기반으로 치료 전 미리 환자가 면역항암치료에 대한 부작용을 보일지 알아낼 수 있는 딥러닝 예측 모델도 개발했다. 연구 결과는 다양한 고형암 환자의 임상데이터와 혈액 유전체 데이터를 써서 얻어낸 것으로 향후 환자의 암종과 상관없이 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 기대된다고 연구진은 밝혔다.
임상연구를 총괄한 박 교수는 "현재 면역항암제가 임상에서 광범위하게 사용되고 있으나 그로 인한 부작용을 예측할 수 있는 좋은 지표가 없던 상황"이라며 "이번 연구 결과는 개별 환자의 임상데이터와 유전체 데이터에 기반해 면역항암제의 부작용 발생을 예측할 수 있어 암 환자의 정밀 의료 치료를 실현할 수 있는 기반이 될 것으로 기대한다"고 말했다.
이번 연구에는 고려대학교 안암병원, 인제대학교 해운대백병원, 국립암센터, 서울삼성병원, 분당서울대학교병원, 고려대학교 구로병원, 연세대학교 세브란스병원, 서울대학교병원의 연구자들도 참여했다.
이번 연구 성과가 담긴 논문은 국제 학술지 '네이처 캔서(Nature Cancer)'에 게재됐다.
참고자료
Nature Cancer, DOI: https://doi.org/10.1038/s43018-023-00572-5